Плотность площади - Википедия - Area density

Плотность площади
Общие символы	${ displaystyle rho _ {A}}$
Единица СИ	кг / м2
В Базовые единицы СИ	м−2⋅кг
Производные от другие количества	${ displaystyle rho _ {A} = { frac {m} {A}}}$ ${ Displaystyle rho _ {A} = rho l}$
Измерение	${ Displaystyle { mathsf {L}} ^ {- 2} { mathsf {M}}}$

В плотность площади (также известен как поверхностная плотность, поверхностная плотность, поверхностная плотность, ареальная плотность, толщина массы, плотность столбца, или же плотность толщина) двумерного объекта вычисляется как масса на единицу площадь. В SI производная единица: килограмм на квадратный метр (кг · м⁻²). В бумажной и тканевой промышленности это называется граммаж и выражается в граммах на квадратный метр (г / м2); для бумаги, в частности, он может быть выражен в фунтах на пачка типоразмеров («основная стопа»).

Формулировка

Плотность площади можно рассчитать как:

${ displaystyle rho _ {A} = { frac {m} {A}}}$

или же

${ Displaystyle rho _ {A} = rho cdot l}$

куда,

ρА	= средняя плотность площади
м	= общая масса объекта
А	= общая площадь объекта
ρ	= средний плотность
л	= средняя толщина объекта

Плотность столбца

Особый вид плотности площади называется столбец (масса) плотность (также столбчатая массовая плотность), обозначенный ρ_А или же σ. Это масса из вещество на единицу площадь интегрированный по тропинке;^[1] Получается интегрированием объемная плотность ${ displaystyle rho}$ над столбцом:^[2]

${ displaystyle sigma = int rho ; operatorname {d} s.}$

Как правило, путь интегрирования может быть наклонным или наклонным (как, например, прямая видимость распространения в физика атмосферы ). Частный частный случай - это вертикальный путь снизу вверх медиума:

${ displaystyle sigma = int rho ; operatorname {d} z}$

куда ${ displaystyle z}$ обозначает вертикальную координату (например, высоту или глубину).

Столбчатая плотность ${ displaystyle rho _ {A}}$ тесно связана со средней по вертикали объемной плотностью ${ displaystyle { bar { rho}}}$ в качестве

${ displaystyle { bar { rho}} = { frac { rho _ {A}} { Delta z}},}$

куда ${ Displaystyle Delta Z = int 1 ; OperatorName {d} z}$; ${ displaystyle { bar { rho}}}$, ${ displaystyle rho _ {A}}$, и ${ displaystyle Delta z}$ имеют единицы, например, граммы на кубический метр, граммы на квадратный метр и метры соответственно.

Плотность столбца

Плотность столбца вместо этого относится к числовая плотность тип количества: количество или количество вещества - а не масса - на единицу площади, интегрированной вдоль пути:

${ displaystyle N = int n ; operatorname {d} s.}$

использование

Физика атмосферы

Это количество, обычно получаемое дистанционное зондирование инструменты, например Спектрометр для картирования общего озона (TOMS), который извлекает столбцы озона по всему миру. Столбцы также возвращаются дифференциальная спектроскопия оптического поглощения (ДОАС) метод^[3] и являются обычным продуктом для поиска надир -смотрящий микроволновая печь радиометры.^[4][5]

Тесно родственное понятие - лед или путь жидкой воды, который определяет объем на единицу площади или глубины вместо массы на единицу площади, таким образом, эти два понятия связаны:

${ displaystyle P = { frac { sigma} { rho _ {0}}}}$,

Другая тесно связанная концепция - это оптическая глубина.

Астрономия

Эта секция нуждается в расширении. Вы можете помочь добавляя к этому. (Август 2015 г.)

В астрономии плотность столбца обычно используется для обозначения количества атомов или молекул на квадратный см (см²) вдоль линии прямой видимости в определенном направлении, что определяется, например, при наблюдении за 21-см водородная линия или из наблюдений за определенными молекулярными видами. Так же межзвездное вымирание может быть связано с плотностью столбцов H или H₂.^[6]

Понятие плотности площади может быть полезно при анализе аккреционные диски. В случае диска, видимого лицом к лицу, плотность площади для данной области диска определяется как плотность столбцов: то есть либо как масса из вещество на единицу площадь интегрированный по вертикальной траектории, проходящей через диск (Поле зрения), снизу вверх медиума:

${ displaystyle sigma = int rho ; operatorname {d} z}$

куда ${ displaystyle z}$ обозначает вертикальную координату (например, высоту или глубину), или количество или количество вещества - а не массу - на единицу площади, интегрированную вдоль пути (плотность числа столбцов):

${ displaystyle N = int n ; operatorname {d} z.}$

Носители данных

Плотность площади используется для количественной оценки и сравнения различных типов носителей, используемых в устройствах хранения данных, таких как жесткие диски, приводы оптических дисков и ленточные накопители. Текущая единица измерения - обычно гигабит на квадратный дюйм.^[7]

Бумага

Плотность площади часто используется для описания толщины бумаги; например, 80 г / м² очень часто.

Ткань

«Вес» ткани часто определяется как масса на единицу площади, грамм на квадратный метр (г / м2) или унции за квадратный ярд. Он также иногда указывается в унциях на ярд в стандартной ширине конкретной ткани. Один грамм на квадратный метр равен 0,0295 унции на квадратный ярд; одна унция на квадратный ярд равна 33,9 грамма на квадратный метр.

Другой

Это также важная величина для поглощение излучения.

При изучении тел, падающих через воздух, важна плотность площади, потому что сопротивление зависит от площади, а сила тяжести зависит от массы.

Плотность костной ткани часто выражается в граммах на квадратный сантиметр (г · см⁻²), измеренный с помощью рентгеновской абсорбциометрии, в качестве заместителя фактической плотности.

В индекс массы тела выражается в килограммах на квадратный метр, хотя площадь является номинальной и представляет собой просто квадрат высоты.

В полное электронное содержание в ионосфере есть величина типа столбчатой ​​плотности.

Водный эквивалент снега - величина типа столбчатой ​​массовой плотности.

Смотрите также

• Линейная плотность
• Плотность бумаги

Рекомендации