{{Infobox physical quantity
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面積密度(,也稱為areal density、surface density、superficial density、areic density、mass thickness、column density、或density thickness)是二維物體的質量被計算為每單位面積的質量。國際單位制導出單位是每平方米千克(kg·m−2)。
相關的「面積數密度」可以通過用粒子數或其他可數替換質量來定義。
在造紙和織物工業中,它被稱為標重,以克每平方米(g/m2)表示; 特別是對於紙張,它可以表示為標準尺寸(「基令」)的磅/令。
公式
面積密度可計算為:
\rho_A = \frac {m} {A}
或
\rho_A = \rho \cdot l,
此處「」是平均面積密度,「」是物體的總質量,「」是物體的總面積,「」是平均密度,還有 「」是物體的平均厚度。
柱密度
一種特殊類型的面積密度稱為「柱密度」(也稱為「柱質量密度」或簡稱為「柱濃度」),表示為「ρA」或「σ」。它是沿路徑每單位面積積分物質的質量;它是通過積分體積密度得到的\rho:
\sigma=\int \rho \, \mathrm{d}s.
一般而言,積分路徑可以是傾斜的或斜入射的(例如,大氣物理學中的視線傳播)。一個常見的特殊情况是從介質底部到頂部的垂直路徑:
\sigma = \int \rho \, \mathrm{d}z,
此處z表示垂直座標(例如高度或深度)。
柱密度\rho_A與垂直平均體積密度\bar{\rho}密切相關做為
\bar{\rho} = \frac{\rho_A}{\Delta z},
此處\Delta z = \int 1 \, \mathrm{d}z; \bar{\rho},\rho_A,還有\Delta z 是有單位的,例如,克/立方米、克/平方米和米。
使用方法
大氣物理學
這是一個通常由遙感儀器檢索的量,例如檢索全球臭氧柱的(TOMS)。柱也通過差分光學吸收光譜(,DOAS)方法返回,並且是來自最低點微波輻射計的常見檢索產品。
一個密切相關的概念是冰或液態水路徑,它指定了單位面積的體積或深度,而不是單位面積的質量,因此兩者是相關的:
P = \frac{\sigma}{\rho_0}.
另一個密切相關的概念是光深度。
天文學
在天文學中,柱密度通常用於表示沿特定方向視線每平方釐米(cm2)的原子或分子數量,例如從21cm氫線的觀測或從某種分子物種的觀測中得出。此外,星際消光可能與H或H2的柱密度有關。
在分析吸積盤時,面積密度的概念可能很有用。在正面看到盤面的情况下,盤面給定區域的面積密度定義為柱密度:也就是說,從介質底部到頂部,沿著穿過圓盤(視線)的垂直路徑,每單位面積積分的物質的質量:
\sigma = \int \rho \, \mathrm{d}z,
此處z表示垂直座標(例如高度或深度),或者做為沿路徑積分的每單位面積的物質的數量或計數,而不是質量(柱濃度):
N = \int n \, \mathrm{d}z.
資料存儲介質
面積密度用於量化和比較資料存儲設備中使用的不同類型的介質,如硬碟、光碟和磁帶機。現時的計量單位通常是千兆比特每平方英寸。
紙類
面積密度通常用於描述紙張的厚度;例如80g/m2是非常常見的。
面料
織物的「重量」通常指定為每單位面積的質量、克每平方米(gsm)或每平方碼盎司。有時,特定布料的標準寬度也會以盎司/碼為單位進行指定。每平方米一克等於每平方碼0.0295盎司;每平方碼一盎司等於每平方米33.9克。
其它
它也是輻射吸收的重要量。
在研究穿過空氣墜落的物體時,因為阻力取決於面積,引力取決於質量,面積密度就很重要。
骨密度通常以每平方釐米克數(g·cm-2)表示,通過X射線骨密度儀量測,作為實際密度的替代。
儘管面積數位是標稱的,是高度的平方,身體質量指數以千克每平方米為單位表示。
電離層中的是一個柱狀數密度的量。
雪水當量是柱狀質量密度的量。
相關條目
- 面積
- 線密度
- 紙張密度
參考資料
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