Интенсивность (физика)

Интенсивность
[math]\displaystyle{ I }[/math]
Размерность	MT−3
Единицы измерения
СИ	Вт/м²
СГС	эрг/с·см²
Примечания
скалярная величина

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:

[math]\displaystyle{ I(t) = \frac{1}{T}\int\limits_t^{t+T}\frac{dP}{dS}dt, }[/math]

где [math]\displaystyle{ T }[/math] — период волны, [math]\displaystyle{ dP }[/math] — мощность, переносимая волной через площадку [math]\displaystyle{ dS }[/math].

Интенсивность волны связана со средней плотностью энергии [math]\displaystyle{ \lt w\gt }[/math] в волне и скоростью распространения волны [math]\displaystyle{ v }[/math] соотношением

[math]\displaystyle{ I = \lt w\gt \cdot v }[/math].

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

Интенсивность электромагнитного излучения

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:

[math]\displaystyle{ I(t) = \frac{1}{T}\int\limits_t^{t+T}\left|\vec S(t)\right|dt, }[/math]

где вектор Пойнтинга [math]\displaystyle{ \vec S(t)=\frac{c}{4\pi}\left[\vec E(t)\times\vec B(t)\right], }[/math] (в системе СГС), [math]\displaystyle{ E }[/math] — напряжённость электрического поля, а [math]\displaystyle{ B }[/math] — магнитная индукция.

Интенсивность звука

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:

[math]\displaystyle{ I = \frac{pv}{2}. }[/math]