پرش به محتوا

شدت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

شدت یا درتَنویی (به انگلیسی: Intensity) در فیزیک به معنی مقدار توان جابه‌جا شده در واحدِ مساحت می‌باشد و از راهِ سطحی مفروض و عمود بر جهتِ انتشار عبور می‌کند.[۱] در سیستم اس آی یا دستگاه بین‌المللی یکاها؛ یکایِ شدت، وات بر متر مربع (W/m2) می‌باشد.

معمولاً با امواجی همچون صدا یا نور استفاده می‌شود. شدت همچنین می‌تواند در مواقعی که انرژی انتقال می‌یابد، کاربرد داشته باشد. برای نمونه، می‌توان شدتِ انرژی جنبشی فواره‌های آبیاری را محاسبه کرد.

شرح ریاضی

[ویرایش]

اگر منبع انرژی در تمام جهات انرژی گسیل کند (معادله موج) و هیچ انرژی جذب یا پراکنده نشود، سپس شدت نسبت به میزان فاصله از منبع میدان کاهش می‌یابد. (شدت با فاصله نسبت عکس دارد) این مثالی از قانون عکس مجذور است.

با استفاده از قانون پایستگی انرژی، در صورتی که قدرت منشأ مقداری ثابت باشد:

,

P قدرت گسیل شده، I شدت به عنوان تابعی از مکان و dA دیفرانسیل یک سطح نزدیک که شامل منبع می‌باشد است.

جستارهای وابسته

[ویرایش]

Table 1. یکاهای نورسنجی اس‌آی
کمیت نماد[نکته ۱] یکای اس‌آی نماد بُعد توضیحات
انرژی نورانی Qv [نکته ۲] لومن ثانیه lms TJ [نکته ۳] در انگلیسی گاهی به یکاها تالبوت می‌گویند
شار نوری Φv [نکته ۲] لومن (= cdsr) lm J توان نوری هم می‌گویند
شدت نور Iv کاندلا (= lm/sr) cd J یکی از یکاهای اصلی اس‌آی، شار نوری در هر زاویهٔ فضایی واحد
درخشندگی Lv کاندلا بر متر مربع cd/m2 L2J به این یکا «نیت» هم می‌گویند
شدت روشنایی Ev لوکس (= lm/m2) lx L2J برای نور تابیده‌شده بر یک سطح استفاده می‌شود
گسیل نوری Mv لوکس (= lm/m2) lx L2J برای نور تابیده‌شده از یک سطح استفاده می‌شود
نوردهی Hv لوکس ثانیه lxs L2TJ
چگالی انرژی نورانی ωv لومن ثانیه بر متر۳ lmsm3 L3TJ
اثرگذاری نوری η [نکته ۲] لومن بر وات lm/W M1L2T3J نسبت شار نوری به شار تابشی
بازده نوری V 1 ضریب نوری نیز گفته می‌شود
جستارهای وابسته: اس‌آی · نورسنجی · رادیومتری · (Compare)
  1. موسسه استاندارد توصیه می‌کند کمیت‌های نورسنجی با یک "v" (مخفف "visual" یعنی دیداری) مشخص شوند تا از اشتباه‌شدن با کمیت‌های رادیومتری یا فوتون جلوگیری شود.
  2. 1 2 3 گاهی نمادهای جایگزین هم بکار می‌رود: W برای انرژی نورانی، P یا F برای شار نوری، و ρ یا K اثرگذاری نوری.
  3. "J" نماد توصیه‌شده برای روشنایی در دستگاه بین‌المللی یکاها است.

Table 2.یکاهای رادیومتری در دستگاه بین‌المللی یکاها (SI)
کمیت یکا ابعاد یادداشت‌ها
نام نماد[nb ۱] نام نماد
انرژی تابشی Qe[nb ۲] ژول J ML2T−2 انرژی تابش الکترومغناطیسی.
چگالی انرژی تابشی we ژول بر متر مکعب J/m3 ML−1T−2 انرژی تابشی در واحد حجم.
شار تابشی Φe[nb ۲] وات W = J/s ML2T−3 انرژی تابشی گسیل‌شده، بازتاب‌شده، منتقل‌شده یا دریافت‌شده، در واحد زمان. گاهی این یکا «توان تابشی» نیز نامیده می‌شود و در اخترشناسی به آن درخشندگی می‌گویند.
شار طیفی Φe,ν[nb ۳] وات بر هرتز W/Hz ML2T −2 شار تابشی در واحد بسامد یا طول موج. در واحد طول موج معمولاً با W⋅nm−1 اندازه‌گیری می‌شود.
Φe,λ[nb ۴] وات بر متر W/m MLT−3
شدت تابش Ie,Ω[nb ۵] وات بر استرادیان W/sr ML2T−3 شار تابشی گسیل‌شده، بازتاب‌شده، منتقل‌شده یا دریافت‌شده، در واحد زاویه فضایی. این یک کمیت جهت‌دار است.
شدت طیفی Ie,Ω,ν[nb ۳] وات بر استرادیان بر هرتز W⋅sr−1⋅Hz−1 ML2T−2 شدت تابشی در واحد بسامد یا طول موج. در واحد طول موج معمولاً با W⋅sr−1⋅nm−1 اندازه‌گیری می‌شود. این یک کمیت جهت‌دار است.
Ie,Ω,λ[nb ۴] وات بر استرادیان بر متر W⋅sr−1⋅m−1 MLT−3
تابندگی Le,Ω[nb ۵] وات بر استرادیان بر متر مربع W⋅sr−1⋅m−2 MT−3 شار تابشی گسیل‌شده، بازتاب‌شده، منتقل‌شده یا دریافت‌شده توسط یک سطح، در واحد زاویه فضایی در واحد سطح تصویر شده. این یک کمیت «جهت‌دار» است. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت» نیز نامیده می‌شود.
تابندگی طیفی
شدت ویژه
Le,Ω,ν[nb ۳] وات بر استرادیان بر متر مربع بر هرتز W⋅sr−1⋅m−2⋅Hz−1 MT−2 تابش یک سطح در واحد بسامد یا طول موج. در واحد طول موج معمولاً با W⋅sr−1⋅m−2⋅nm−1 اندازه‌گیری می‌شود. این یک کمیت جهت‌دار است. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت طیفی» نیز نامیده می‌شود.
Le,Ω,λ[nb ۴] وات بر استرادیان بر متر مربع، بر متر W⋅sr−1⋅m−3 ML−1T−3
برتابش
چگالی شار
Ee[nb ۲] وات بر متر مربع W/m2 MT−3 شار تابشی دریافت‌شده توسط یک «سطح» در واحد سطح. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت» نیز نامیده می‌شود.
برتابش طیفی
چگالی شار طیفی
Ee,ν[nb ۳] وات بر متر مربع بر هرتز W⋅m−2⋅Hz−1 MT−2 برتابش یک سطح در واحد بسامد یا طول موج. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت طیفی» نیز نامیده می‌شود. یکاهای غیر SI چگالی شار عبارتند از: یانسکی (۱ Jy = ۱۰−۲۶ W⋅m−۲⋅Hz−۱) و یکای شار خورشیدی (۱ sfu = ۱۰−۲۲ W⋅m−۲⋅Hz−۱ = ۱۰۴ Jy).
Ee,λ[nb ۴] وات بر متر مربع، بر متر W/m3 ML−1T−3
رادیوسیتی Je[nb ۲] وات بر متر مربع W/m2 MT−3 شار تابشی خارج‌شده (گسیل‌شده، بازتاب‌شده، منتقل‌شده) از یک «سطح» در واحد سطح. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت» نیز نامیده می‌شود.
رادیوسیتی طیفی Je,ν[nb ۳] وات بر متر مربع بر هرتز W⋅m−2⋅Hz−1 MT−2 رادیوسیتی یک سطح در واحد بسامد یا طول موج. در واحد طول موج معمولاً با W⋅m−2⋅nm−1 اندازه‌گیری می‌شود. این یک کمیت جهت‌دار است. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت طیفی» نیز نامیده می‌شود.
Je,λ[nb ۴] وات بر متر مربع، بر متر W/m3 ML−1T−3
خروج تابشی Me[nb ۲] وات بر متر مربع W/m2 MT−3 شار تابشی گسیل‌شده از یک سطح در واحد سطح. این جزء گسیل‌شده از رادیوسیتی است. «گسیل تابشی» اصطلاحی قدیمی برای این کمیت است. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای "شدت" نیز نامیده می‌شود.
خروج طیفی Me,ν[nb ۳] وات بر متر مربع بر هرتز W⋅m−2⋅Hz−1 MT−2 تابش خروجی از یک سطح در واحد بسامد یا طول موج. در واحد طول موج معمولاً با W⋅m−2⋅nm−1 اندازه‌گیری می‌شود. «گسیل طیفی» اصطلاحی قدیمی برای این کمیت است. این کمیت گاهی به شکل گیج‌کننده‌ای «شدت طیفی» نیز نامیده می‌شود.
Me,λ[nb ۴] وات بر متر مربع، بر متر W/m3 ML−1T−3
پرتوگیری تابشی He ژول در متر مربع J/m2 MT−2 انرژی تابشی دریافتی توسط یک سطح در واحد سطح، یا به‌طور معادل، برتابش یک سطح که بر حسب زمان تابش، انتگرال‌گیری شده است. این کمیت گاهی «شار تابشی» نیز نامیده می‌شود.
پرتوگیری طیفی He,ν[nb ۳] ژول بر متر مربع بر هرتز J⋅m−2⋅Hz−1 MT−1 میزان تابش ناشی از پرتوگیری یک سطح در واحد فرکانس یا طول موج. در واحد طول موج معمولاً با J⋅m−2⋅nm−1 اندازه‌گیری می‌شود. این کمیت گاهی «شار طیفی» نیز نامیده می‌شود.
He,λ[nb ۴] ژول بر متر مربع، بر متر J/m3 ML−1T−2
همچنین ببینید:
  1. سازمان استانداردسازی توصیه می‌کند که کمیت‌های فیزیکی رادیومتری باید با پسوند "e" (سرواژه "energetic" به معنی "انرژی‌زا") نشان داده شوند تا با فوتومتریک یا فوتون اشتباه گرفته نشون.
  2. 1 2 3 4 5 نمادهای جایگزین که گاهی دیده می‌شوند: W یا E برای انرژی تابشی، P یا F برای شار تابشی، I برای برتابش، W برای خروج تابشی.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 کمیت‌های طیفی در واحد بسامد با پسوند "ν" (حرف یونانی نو) مشخص می‌شوند تا با حرف "v" که به معنای کمیت فتومتریک است، اشتباه نشود.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 کمیت‌های طیفی در واحد طول موج با پسوند "λ" (لامبدا) مشخص می‌شوند.
  5. 1 2 کمیت‌های طیفی جهت‌دار با پسوند "Ω" (اومگا) مشخص می‌شوند.

پانویس

[ویرایش]
  1. "intensity". Merriam-Webster.com. Retrieved Feb 15, 2015.