Near-field radiative heat transfer
ಸಮೀಪದ-ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಕಿರಣ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು (ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ.) ವಿಕಿರಣ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಒಂದು ಶಾಖೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ದೂರಗಳು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಅಥವಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡುವ ಉಷ್ಣ ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಬಲ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಕಿರಣ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುವ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ಊಹೆಗಳು ಮಾನ್ಯವಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳ ವಿವರ್ತನ, ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮತ್ತು ಸುರಂಗದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ನಿವ್ವಳ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಈ "ಸಮೀಪದ-ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮಗಳು" ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದರಗಳು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಕಿರಣ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಬ್ಲಾಕ್ಬಾಡಿ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಇತಿಹಾಸ ಎನ್ಎಫ್ಆರ್ಎಚ್ಟಿ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೋವಿಯತ್ ಒಕ್ಕೂಟದಲ್ಲಿ ಸೆರ್ಗೆಯ್ ಎಮ್. ರೈಟೋವ್ ಅವರ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪರಿಪೂರ್ಣವಾದ ಕನ್ನಡೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಾತ ಅಂತರದಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಅರೆ-ಅನಂತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕರಣವನ್ನು ರೈಟೋವ್ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರು. ಅವರು ಉಷ್ಣ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲವನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದರು. ನಂತರ ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಗುಂಪುಗಳು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಅಲೆಗಳ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮತ್ತು ತರಂಗ ಸುರಂಗದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದವು. 1971ರಲ್ಲಿ, ಡಿರ್ಕ್ ಪೋಲ್ಡರ್ ಮತ್ತು ಮೈಕೆಲ್ ವ್ಯಾನ್ ಹೋವ್ ಅವರು ಅಯಸ್ಕಾಂತವಲ್ಲದ ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ನಡುವೆ ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ. ಯ ಮೊದಲ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸರಿಯಾದ ಸೂತ್ರೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಸಣ್ಣ ನಿರ್ವಾತ ಅಂತರದಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಎರಡು ಅರ್ಧ-ಸ್ಥಳಗಳ ಪ್ರಕರಣವನ್ನು ಅವರು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರು. ಪೋಲ್ಡರ್ ಮತ್ತು ವ್ಯಾನ್ ಹೋವ್ ಅವರು ಉಷ್ಣ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಏರಿಳಿತದ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಏರಿಳಿತ-ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಮೇಯವನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಅಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್-ಪ್ಲ್ಯಾಂಕಿಯನ್ (ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದ) ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಇವಾನ್ಸೆಂಟ್ ಅಲೆಗಳು ಕಾರಣವೆಂದು ಖಚಿತವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಪೋಲ್ಡರ್ ಮತ್ತು ವ್ಯಾನ್ ಹೋವ್ ಅವರ ಕೆಲಸದಿಂದ, ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ. ಯನ್ನು ಊಹಿಸುವಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಜಾಡಿನ ಸೂತ್ರಗಳು, ಏರಿಳಿತದ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ಡೈಡಿಕ್ ಗ್ರೀನ್ನ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಔಪಚಾರಿಕತೆಗಳೆಲ್ಲವನ್ನೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫಲಿತಾಂಶದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೂ, ವಿವಿಧ ಸಂದರ್ಭಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಪ್ರತಿ ಔಪಚಾರಿಕತೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಗೋಳಗಳ ನಡುವಿನ ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ. ಗೆ ನಿಖರವಾದ ಪರಿಹಾರಗಳು, ಗೋಳಗಳ ಸಮೂಹಗಳು, ಒಂದು ಗೋಳ ಮತ್ತು ಅರ್ಧ-ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸಿಲಿಂಡರ್ಗಳನ್ನು ಈ ವಿವಿಧ ಔಪಚಾರಿಕತೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇತರ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ. ಯನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಪರಿಹರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೆಶ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಬಾಗಿದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಜೋಡಿಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸಾಮೀಪ್ಯದ ಅಂದಾಜನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎರಡು ಅರೆ-ಅನಂತ ಅರ್ಧ ಸ್ಥಳಗಳಂತೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು (ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇದನ್ನು ಡರ್ಜಾಗುಯಿನ್ ಅಂದಾಜು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ದ್ವಿಧ್ರುವ ಅಂದಾಜುಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ. ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಧುನಿಕ ಕೃತಿಗಳು ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ಸೂತ್ರದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ದೇಹ 1ರಿಂದ ದೇಹ 2ಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವ ನಿವ್ವಳ ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಕೋನೀಯ ಆವರ್ತನವಾಗಿದೆ, ಉಷ್ಣಬಲದ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ, ಬೋಸ್ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ, ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು. ಲ್ಯಾಂಡೌರ್ ವಿಧಾನವು ಶಾಖದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಶಾಖದ ವಿಕಿರಣ ವಾಹಿನಿಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಬರೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಚಾನೆಲ್ ಸಂಭವನೀಯತೆಗಳು, 0 ಮತ್ತು 1 ರ ನಡುವಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಎನ್. ಎಫ್. ಆರ್. ಎಚ್. ಟಿ. ಯನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ರೇಖೀಯ ವಾಹಕತೆ ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಅರ್ಧ-ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ, ವಿಕಿರಣ ವಾಹಿನಿಗಳು, s-ಮತ್ತು p-ರೇಖೀಯ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಅಲೆಗಳಾಗಿವೆ. ಪ್ರಸರಣದ ಸಂಭವನೀಯತೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಧ-ಜಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವ ತರಂಗವಾಹಕದ ಘಟಕವು ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದರ ಮೂಲಕ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಎಲ್ಲಿಃ ಮಾಧ್ಯಮ 0 ಮತ್ತು ನಡುವಿನ ಧ್ರುವೀಕೃತ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನ ಗುಣಾಂಕಗಳು, ಅರ್ಧ-ಜಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ 0 ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ತರಂಗವಾಹಕದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ಅರ್ಧ-ಸ್ಥಳಗಳ ನಡುವಿನ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಅಂತರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗವಾಗಿದೆ. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಕೊಡುಗೆಗಳು ಪ್ರಸರಣ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕೊಡುಗೆಗಳು ಇವಾನ್ಸೆಂಟ್ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಅನ್ವಯಗಳು ಥರ್ಮೋಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ಥರ್ಮಲ್ ರೆಕ್ಟಿಫಿಕೇಷನ್ ಲೋಕಲೈಸ್ಡ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಹೀಟ್-ಅಸಿಸ್ಟೆಡ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಹೀಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಲೈಟ್