Near-field radiative heat transfer
नियर-फील्ड रेडिएटिव हीट ट्रांसफर (एन. एफ. आर. एच. टी.) रेडिएटिव हीट ट्रांसफर की एक शाखा है जो उन स्थितियों से संबंधित है जिनके लिए वस्तुओं और/या वस्तुओं को अलग करने वाली दूरी तुलनीय या पैमाने में छोटी या थर्मल ऊर्जा का आदान-प्रदान करने वाले थर्मल विकिरण की प्रमुख तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। इस व्यवस्था में, शास्त्रीय विकिरणशील ऊष्मा हस्तांतरण के लिए अंतर्निहित ज्यामितीय प्रकाशिकी की धारणाएं मान्य नहीं हैं और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के विवर्तन, हस्तक्षेप और सुरंग के प्रभाव शुद्ध ऊष्मा हस्तांतरण पर हावी हो सकते हैं। इन "निकट-क्षेत्र प्रभावों" के परिणामस्वरूप गर्मी हस्तांतरण दर शास्त्रीय विकिरणशील गर्मी हस्तांतरण की ब्लैकबॉडी सीमा से अधिक हो सकती है। एन. एफ. आर. एच. टी. के क्षेत्र की उत्पत्ति का पता आमतौर पर सोवियत संघ में सर्गेई एम. राइटोव के काम से लगाया जाता है। राइटोव ने शून्य तापमान पर एक निकट-पूर्ण दर्पण से निर्वात अंतराल द्वारा अलग किए गए एक अर्ध-अनंत अवशोषित पदार्थ के मामले की जांच की। उन्होंने तापीय विकिरण के स्रोत को यादृच्छिक रूप से उतार-चढ़ाव वाले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के रूप में माना। बाद में संयुक्त राज्य अमेरिका में, विभिन्न समूहों ने सैद्धांतिक रूप से तरंग हस्तक्षेप और अविकसित तरंग सुरंग के प्रभावों की जांच की। 1971 में, डर्क पोल्डर और मिशेल वान होव ने मनमाने गैर-चुंबकीय मीडिया के बीच एन. एफ. आर. एच. टी. का पहला पूरी तरह से सही सूत्रीकरण प्रकाशित किया। उन्होंने एक छोटे से निर्वात अंतराल द्वारा अलग किए गए दो आधे स्थानों के मामले की जांच की। पोल्डर और वान होव ने ऊष्मीय उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार यादृच्छिक रूप से उतार-चढ़ाव वाली धाराओं के सांख्यिकीय गुणों को निर्धारित करने के लिए उतार-चढ़ाव-अपव्यय प्रमेय का उपयोग किया और निश्चित रूप से प्रदर्शित किया कि अवक्रमित तरंगें छोटे अंतरालों में सुपर-प्लैंकियन (ब्लैकबॉडी सीमा से अधिक) ऊष्मा हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार थीं। पोल्डर और वैन होव के काम के बाद से, एन. एफ. आर. एच. टी. की भविष्यवाणी करने में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। ट्रेस सूत्रों, उतार-चढ़ाव वाली सतह की धाराओं और डायडिक ग्रीन के कार्यों से जुड़ी सैद्धांतिक औपचारिकताओं को विकसित किया गया है। हालांकि परिणाम में समान, विभिन्न स्थितियों में लागू होने पर प्रत्येक औपचारिकता कमोबेश सुविधाजनक हो सकती है। इन विभिन्न औपचारिकताओं का उपयोग करके दो क्षेत्रों के बीच एन. एफ. आर. एच. टी. के लिए सटीक समाधान, क्षेत्रों के समूह, एक क्षेत्र और एक आधा स्थान, और संकेंद्रित सिलेंडर सभी का निर्धारण किया गया है। अन्य ज्यामिति में एन. एफ. आर. एच. टी. को मुख्य रूप से सीमित तत्व विधियों के माध्यम से संबोधित किया गया है। जालीदार सतह और आयतन विधियाँ विकसित की गई हैं जो मनमाना ज्यामिति को संभालती हैं। वैकल्पिक रूप से, घुमावदार सतहों को सपाट सतहों के जोड़े में अलग किया जा सकता है और थर्मल निकटता सन्निकटन (कभी-कभी डर्जागुइन सन्निकटन के रूप में संदर्भित) का उपयोग करके दो अर्ध-अनंत आधे स्थानों की तरह ऊर्जा का आदान-प्रदान करने के लिए अनुमानित किया जा सकता है। छोटे कणों की प्रणालियों में, असतत द्विध्रुव सन्निकटन लागू किया जा सकता है। सिद्धांत मौलिकता एन. एफ. आर. एच. टी. पर अधिकांश आधुनिक कार्य एक लैंडाउर सूत्र के रूप में परिणाम व्यक्त करते हैं। विशेष रूप से, पिंड 1 से पिण्ड 2 में स्थानांतरित शुद्ध ऊष्मा शक्ति इस प्रकार दी जाती है, जहाँ कम प्लैंक स्थिरांक है, कोणीय आवृत्ति है, ऊष्मागतिकीय तापमान है, बोस फलन है, बोल्ट्जमैन स्थिरांक है, और। लैंडाउर दृष्टिकोण तापीय विकिरण चैनलों के असतत संदर्भ में गर्मी के संचरण को लिखते हैं। अलग-अलग चैनल संभावनाएँ, 0 और 1 के बीच मान लेती हैं। एन. एफ. आर. एच. टी. को कभी-कभी वैकल्पिक रूप से एक रैखिक चालन के रूप में बताया जाता है। दो अर्ध-स्थानों के लिए, विकिरण चैनल, एस-और पी-रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंगें हैं। संचरण संभावनाएँ इस आधार पर दी जाती हैं कि अर्ध-स्थान की सतह के समानांतर तरंगवाहक का घटक कहाँ है। इसके अलावा, जहाँः माध्यिका 0 और के बीच ध्रुवीकृत तरंगों के लिए फ्रेस्नल परावर्तन गुणांक हैं, अर्ध-स्थान की सतह के लंबवत क्षेत्र 0 में तरंग वाहक का घटक है, दो अर्ध-स्थानों के बीच की दूरी है, और निर्वात में प्रकाश की गति है। ऊष्मा हस्तांतरण में योगदान जिसके लिए तरंगों के प्रसार से उत्पन्न होता है जबकि योगदान अविकसित तरंगों से उत्पन्न होता है। अनुप्रयोग थर्मोफोटोवोल्टिक ऊर्जा रूपांतरण तापीय सुधार स्थानीयकृत शीतलन गर्मी-सहायता प्राप्त चुंबकीय रिकॉर्डिंग संदर्भ गर्मी हस्तांतरण यांत्रिक इंजीनियरिंग विद्युत चुंबकत्व प्रकाशिकी प्रकाश