Интенсивность (физика)

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:

Интенсивность
Размерность MT−3
Единицы измерения
СИ Вт/м²
СГС эрг/с·см²
Примечания
скалярная величина

где  — период волны,  — мощность, переносимая волной через площадку .

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

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

Интенсивность электромагнитного излучения

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 усреднённому за период значению модуля вектора Пойнтинга[1]:

 

где вектор Пойнтинга   (в системе СГС),   — напряжённость электрического поля, а   — магнитная индукция.

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