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

$I(t)=\frac{1}{T}\underset{t}{\overset{t+T}{\int <!--\; \int \; -->}}\frac{dP}{dS}dt,$$I(t)={\frac {1}{T}}\int \limits _{t}^{{t+T}}{\frac {dP}{dS}}dt,$

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

Интенсивность волны связана со средней плотностью энергии $⟨<!--\; ⟨\; -->w⟩<!--\; ⟩\; -->$$\langle w\rangle$ в волне и скоростью распространения волны $v$$v$ соотношением

$I=⟨<!--\; ⟨\; -->w⟩<!--\; ⟩\; -->\cdot <!--\; \cdot \; -->v$$I=\langle w\rangle \cdot v$.

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

Интенсивность электромагнитного излученияПравить

Основная статья: Вектор Пойнтинга

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:

$I(t)=\frac{1}{T}\underset{t}{\overset{t+T}{\int <!--\; \int \; -->}}\left|\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{S}(t)\right|dt,$$I(t)={\frac {1}{T}}\int \limits _{t}^{{t+T}}\left|{\vec S}(t)\right|dt,$ 

где вектор Пойнтинга $\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{S}(t)=\frac{c}{4\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}\left[\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{E}(t)\times <!--\; \times \; -->\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{B}(t)\right],$${\vec S}(t)={\frac {c}{4\pi }}\left[{\vec E}(t)\times {\vec B}(t)\right],$  (в системе СГС), $E$$E$  — напряжённость электрического поля, а $B$$B$  — магнитная индукция.

Интенсивность звукаПравить

Основная статья: 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:

$I=\frac{pv}{2}.$$I={\frac {pv}{2}}.$