Intensidade (física)

Tamanho físico
Sobrenome	intensidade
Símbolo de fórmula	${\ displaystyle I}$
Tamanho e sistema de unidade unidade dimensão SI W · m -2 = kg · s -3 M · T −3

Em física, a intensidade ou intensidade da radiação é geralmente a densidade de potência de superfície durante o transporte de energia . O termo também é usado para a quantidade de densidade de corrente de superfície de outras quantidades físicas. O termo é usado principalmente para fenômenos de onda , como som ou radiação eletromagnética , mas também para todos os outros tipos de transporte, por exemplo, B. para a densidade de partículas em mecânica quântica . Para uma determinada área no espaço, a intensidade é calculada como o quociente da quantidade da quantidade relevante transferida através da área (por exemplo, energia) e o tamanho da área. O produto da densidade espacial (por exemplo, densidade de energia ) e a velocidade de transporte é equivalente .

Fora da física, o termo também é usado de forma imprecisa para “ força ”, “ força ”, “ amplitude ” ou “ nível ”.

Intensidade em radiometria e fotometria

Em rádio e fotometria , as seguintes quantidades são referidas como "intensidade" ("intensidade de radiação" ou "intensidade de luz"):

• Irradiância (radiométrica): o poder da radiação eletromagnética através da superfície (superfície fluida ou superfície na qual a radiação atinge)
• Iluminância (fotométrica): a irradiância ponderada com a sensibilidade do olho humano ( radiação fotométrica equivalente ).

Com "intensidade", no entanto - em desvio da definição geral de "intensidade" mencionada na introdução - o desempenho em relação ao ângulo sólido também pode ser entendido:

• Intensidade de radiação: o poder da radiação eletromagnética através de ângulos sólidos (para ondas de rádio o termo é "intensidade de radiação"),
• Intensidade luminosa : a intensidade radiante ponderada com o equivalente de radiação fotométrica.

A radiação e a intensidade da luz descrevem uma propriedade da fonte de radiação; eles são independentes da posição do receptor de radiação.

Em inglês, os termos intensidade radiante e intensidade luminosa significam intensidade de radiação e intensidade de luz. A intensidade da luz, por outro lado, é ambígua.

Intensidade na teoria das ondas

A intensidade da radiação eletromagnética é a quantidade de tempo médio ( ) do vetor de Poynting${\ displaystyle \ textstyle \ langle \ dots \ rangle _ {t}}$ ${\ displaystyle \ textstyle S}$

${\ displaystyle I = | \ langle S \ rangle _ {t} |}$

Em meios sem dispersão com a densidade de energia , a relação com a velocidade do grupo aplica-se como ${\ displaystyle \ textstyle W}$ ${\ displaystyle \ textstyle v _ {\ mathrm {gr}}}$

${\ displaystyle I = \ langle W \ rangle _ {t} \; v _ {\ mathrm {gr}} \,}$

A intensidade é proporcional ao quadrado da amplitude da onda: ${\ displaystyle \ textstyle A}$

${\ displaystyle I \ propto A ^ {2} \,}$.

Para uma onda eletromagnética monocromática e linearmente polarizada no vácuo, a intensidade é:

${\ displaystyle I = {\ frac {1} {2}} c \ varepsilon _ {0} E_ {0} ^ {2} = {\ frac {1} {2}} {\ frac {c} {\ mu _ {0}}} B_ {0} ^ {2} \,.}$

Ele é a velocidade da luz , a constante de campo eléctrico bem , e a amplitude máxima do campo eléctrico ou magnético do veio. ${\ displaystyle \ textstyle c}$${\ displaystyle \ textstyle \ varepsilon _ {0}}$${\ displaystyle \ textstyle E_ {0}}$${\ displaystyle \ textstyle B_ {0}}$

Em meios dielétricos lineares com o índice de refração, o seguinte se aplica: ${\ displaystyle \ textstyle n}$

${\ displaystyle I = {\ frac {1} {2}} cn \ varepsilon _ {0} E_ {0} ^ {2} \,}$.

Intensidade de uma fonte pontual

Ilustração do quadrado diminui com a distância de acordo com Martin Wagenschein

Se uma fonte pontual emite a potência em três dimensões e não há perda de energia , então a intensidade cai quadraticamente com a distância do objeto: ${\ displaystyle \ textstyle P}$${\ displaystyle \ textstyle r}$

${\ displaystyle I = {\ frac {P} {4 \ pi r ^ {2}}} \,}$.

Influência de um meio

Quando o meio umedece ( absorve ), a onda perde energia, que é convertida em energia térmica, por exemplo. Se assumirmos que a diminuição da intensidade é proporcional à intensidade presente no respectivo local, resulta uma curva exponencial , análoga à lei da decadência , a chamada lei de Lambert-Beer :

${\ displaystyle I (r) = I_ {0} \ cdot \ mathrm {e} ^ {- \ mu r} \,.}$

Conforme a onda se propaga no meio , sua intensidade diminui exponencialmente. O coeficiente de absorção descreve as propriedades do material do meio atravessado. ${\ displaystyle \ mu}$

Veja também

• Radiador Lambert (ótica)
• Emissor esférico , emissor isotrópico (tecnologia de antena)
• Intensidade do som

Links da web

Wikcionário: Intensidade  - explicações de significados, origens das palavras, sinônimos, traduções

Evidência individual

1. ↑ Frank L. Pedrotti: Óptica para Engenheiros: Fundamentos; com 28 mesas; Introduction to optics German , 3rd edition, Springer, DE-832 UGH1219 (3) 00000000 (empréstimo ILL) 2005, ISBN 3-540-22813-6 ; 978-3-540-22813-6.
2. ↑ eletropédia , Dicionário Eletrotécnico Internacional (IEV) da Comissão Eletrotécnica Internacional : A entrada 705-02-04 (ondas de rádio de área) tem a tradução: intensidade de radiação = "intensidade de radiação <em uma determinada direção>"
3. ↑ David J. Griffiths: Introdução à Eletrodinâmica , 3ª edição, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 1999, ISBN 0-13-805326-X .