Интенсивность (физика)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая 91.76.165.103 (обсуждение) в 07:55, 24 мая 2013 (Интенсивность электромагнитного излучения). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интенсивность
Размерность MT−3
Единицы измерения
СИ Вт/м²
СГС эрг/с·см²
Примечания
скалярная величина

Интенси́вность — скалярная физическая величина, количественно характеризующая мощность, переносимую волной в направлении распространения. Численно интенсивность равна усреднённой за период колебаний волны мощности излучения, проходящей через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения энергии. В математической форме это может быть выражено следующим образом:

где T — период волны, dP — мощность, переносимая волной через площадку dS.

Интенсивность волны связана со средней плотностью энергии w в волне и скоростью распространения волны u следующим соотношением:

Единицей измерения интенсивности в системе СИ является Вт/м², в системе СГС — эрг/с·см².

Интенсивность электромагнитного излучения

Около источника ЭМП (электромагнитного поля) выделяют ближнюю зону (зону индукции) и дальнюю зону (зону излучения).

В зоне индукции электрическое и магнитное поля можно считать независимыми друг от друга, поэтому здесь различают электрическую и магнитную составляющие.

В зоне излучения (волновой зоне)- уже сформировалась бегущая электромагнитная волна.

Интенсивность I - параметр волновой зоны.

I = Рист /4pR2 (Вт/м2) - для сферических волн при распространении в воздухе

где Рист – мощность источника излучения, Вт;

R – расстояние до источника излучения, м.
p - число пи


Электромагнитное излучение (например, свет) представляет собой совокупность волн, колебания в которых совершают напряжённость электрического поля и магнитная индукция. Электромагнитные волны переносят энергию электромагнитного поля, поток которой определяется величиной вектора Пойнтинга. Интенсивность электромагнитного излучения равна усредненному за период значению модуля вектора Пойнтинга[1]:

где вектор Пойнтинга

Для монохроматической линейно поляризованной волны с амплитудой напряжённости электрического поля интенсивность равна:

Для монохроматической циркулярно поляризованной волны это значение в два раза больше:

Интенсивность звука

Звук представляет собой волну механических колебаний среды. Интенсивность звука может быть выражена через амплитудные значения звукового давления p и колебательной скорости среды v:

Примечания

  1. Здесь и ниже в разделе использована гауссова система единиц