W opisie promieniowania podczerwonego i podczas analizy pracy urządzeń termowizyjnych stosuje się kilka podstawowych wielkości radiometrycznych, które definiowane są w normie PN-90/ E-01005.
Zgodnie z tą normą:
Egzytancja energetyczna (lub wymiennie emitancja) M definiowana jest jako gęstość powierzchniowa strumienia energii promieniowania Φ z powierzchni S do półprzestrzeni. Niekiedy wielkość ta określana jest jako gęstość strumienia emisji:
Luminancja energetyczna jest to gęstość powierzchniowa strumienia energii promieniowania Φ z powierzchni S w jednostkowym kącie bryłowym dΩ
Każdą z tych wielkości można odnieść do elementarnego przedziału widma:
- gęstość widmowa emitancji
- gęstość widmowa luminancji
Planck próbując wyjaśnić problem katastrofy w ultrafiolecie zapostulował, że emitancja ciała aby teoria była zgodna z pomiarami powinna być opisana wyrażeniem:
gdzie: c1 = 3,74* 10-16 [Wm2] - pierwsza stała Plancka, c2 = 1,48*10-2 [mK]
Dopiero w późniejszych publikacjach pojawia się znana ogólnie zależność ze stalą Plancka h w postaci:
Z podobnej zależności można policzyć liczbę fotonów emitowanych w jednostkowym przedziale widmowym:
Całkowitą liczbę fotonów emitowaną przez cialo można obliczyć z relacji znanej jako prawo Stefana-Boltzmana:
natomiast całkowitą gęstość mocy z analogicznej relacji:
gdzie σ=5,67*10-8 [W/m2K] jest stalą Stefana Boltzmana
Prawo przesunięć Wiena znane jest w postaci:
