Плотность потока энергии

Плотность потока энергии
[math]\displaystyle{ J = \frac{d^2W}{dt\,dS} }[/math]
Размерность	MT−3
Единицы измерения
СИ	Вт/м2
СГС	эрг·с−1·см-2
Примечания
скалярная величина

Пло́тность пото́ка эне́ргии — физическая величина, численно равная потоку энергии через малую площадку, перпендикулярную направлению потока, делённому на площадь этой площадки:

[math]\displaystyle{ J = \frac{d^2W}{dt\,dS} }[/math].

В СИ измеряется в Вт/м².

Нередко вводят также вектор плотности потока энергии (так называемый вектор Умова)

[math]\displaystyle{ \vec{J} = \frac{d^2W}{dt\,dS}\,\vec{e}_W }[/math],

величина которого равна плотности потока энергии, а направление совпадает с направлением переноса энергии ([math]\displaystyle{ \vec{e}_W }[/math] — единичный вектор в этом направлении). В электродинамике вектор плотности потока электромагнитной энергии носит название вектора Пойнтинга.

Плотность потока энергии, усреднённая по достаточно большому промежутку времени или (для периодического процесса) по периоду,

[math]\displaystyle{ I = \frac{1}{T}\int\limits_0^T J(t)dt = \frac{1}{T}\int\limits_0^T\frac{d^2W}{dt\,dS}\,dt = \frac{1}{T}\int\limits_0^T\frac{dP}{dS}\,dt }[/math],

часто называется интенсивностью. Здесь [math]\displaystyle{ 0\ldots T }[/math] — промежуток времени усреднения, [math]\displaystyle{ dS }[/math] — площадка, через которую переносится энергия, [math]\displaystyle{ P }[/math] — переносимая мощность.

В фотометрии наряду с «плотностью потока энергии» используется имеющая ту же размерность и близкий физический смысл величина «облучённость» («энергетическая освещённость»). От плотности потока энергии она отличается тем, что относится только к оптическому излучению и представляет собой поток энергии, падающий на произвольно ориентированную малую площадку, отнесённый к площади этой площадки.

См. также

• Плотность потока
• Плотность энергии
• Поток энергии