inverse-square law:平方反比定律
平方反比定律(inverse-square law)是表示辐射能通过空间传播方式的原则,表示光的强度与到光源的距离的平方成反比。这个规则规定了来自一个点声源的单位面积的能量强度,如果光线以直角射入表面,其光强是与到光源的距离的平方成方比的。 此处pi是球的圆周与其直径的比,近似值为3.14159。如果球的半径乘以某一因素n,那么球的表面积就将增大到n2倍。每单位面积的能量就降低了n2倍。另一种观点则认为单位面积内的能量是原来的n-2倍。
设想一个40瓦的灯放在球形围栏的中心,如果该围栏能够完全包围住光源,无论球的直径大小是多少,照射在球形表面的总能量总是40瓦。人们发现这是违反常规的,然而,在同样的光源条件下,在直径10米的和100米的球体内部的的总能量是一致的,实际上,只要是能够完全封闭光源的球体,无论其直径是多少,最终照射在球内表面的总能量都是一样的,100m的、100km的、或者是100,000km的大的球都一样。但是,单位面积的能量不是依赖于球的尺寸的。
具有半径r的球的表面积A为:A =(4 pi)r2 。
将球的直径从10m增大到100m,直径为原来的十倍,面积则是原来的100倍,这使得从球中心灯发出的每单位面积的光能削减为原来的100倍。也就是说,如果球的直径从10m增加到100m,则1平方厘米的球内部的能量变为原来的1/100,或者说0.01倍。平方反比定律仅适用于球体中心的点光源这种情况,此时从光源照射到球表面的角度都是直角。
最近更新时间:2008-06-17 EN
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