Точечный источник

A точечный источник - это единственный идентифицируемый локализованный источник чего-либо. Точечный источник имеет незначительную протяженность, что отличает его от других источников геометрии. Источники называются точечными источниками, потому что в математическом моделировании эти источники обычно могут быть аппроксимированы как математическая точка для упрощения анализа.

Фактический источник не обязательно должен быть физически маленьким, если его размер незначителен по сравнению с другими масштабами длины в задаче. Например, в астрономии, звезды обычно рассматриваются как точечные источники, хотя на самом деле они намного больше, чем Земля.

В трех измерениях, плотность чего-либо, покидающего точечный источник, уменьшается пропорционально обратному квадрату расстояния от источника, если распределение является изотропным, и нет поглощения или других потерь.

Содержание

• 1 Математика
• 2 Свет
• 3 Электромагнитное излучение
• 4 Звук
• 5 Ионизирующее излучение
• 6 Тепло
• 7 Жидкость
• 8 Загрязнение
• 9 См. Также
• 10 Ссылки

Математика

В математике точечный источник - это сингулярность, из которой поток или поток исходящий. Хотя таких сингулярностей не существует в наблюдаемой Вселенной, математические точечные источники часто используются как приближения к реальности в физике и других областях.

Свет

Как правило, источник света можно рассматривать как точечный источник, если разрешение визуализирующего прибора слишком низкое, чтобы разрешить видимый размер источника. Есть два типа и источников света. Точечный источник и расширенный источник.

Математически объект может считаться точечным источником, если его угловой размер, $\theta \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; theta\}$, намного меньше разрешающей способности телескопа:. ,. где $\lambda \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; lambda\}$- длина волны света, а $D\; \{\backslash \; displaystyle\; D\}$- диаметр телескопа.

Примеры:

• Свет от далекой звезды, видимый в небольшой телескоп
• Свет, проходящий через точечное отверстие или другую маленькую апертуру, видимый с расстояния намного большего, чем размер отверстия
• Свет от уличного фонаря в крупномасштабном исследовании светового загрязнения или уличного освещения

Электромагнитное излучение

Источники радиоволн, которые меньше одной радиоволны с длиной волны, также обычно рассматриваются как точечные источники. Радиоизлучение, генерируемое фиксированной электрической цепью, обычно поляризовано, создавая анизотропное излучение. Однако, если в распространяющейся среде отсутствуют потери, мощность излучения радиоволн на заданном расстоянии будет по-прежнему изменяться как обратный квадрат расстояния, если угол остается постоянным по отношению к поляризации источника.

Источники гамма-излучения и рентгеновского излучения могут рассматриваться как точечный источник, если они достаточно малы. Радиологическое загрязнение и ядерные источники часто являются точечными источниками. Это имеет значение для физики здоровья и радиационной защиты.

Примеры:

• Радиоантенны часто меньше одной длины волны, даже если их длина составляет несколько метров в поперечнике
• Пульсары рассматриваются как точечные источники при наблюдении с помощью радиотелескопов
• В ядерной физике «горячая точка» - это точечный источник излучения

Звук

Звук - колеблющийся давление волна. Когда давление колеблется вверх и вниз, точечный источник звука действует, в свою очередь, как точечный источник жидкости, а затем как точечный сток. (Такой объект не существует физически, но часто является хорошей упрощенной моделью для расчетов.)

Примеры:

• Сейсмическая вибрация из локализованного сейсмического эксперимента по поиску нефти
• Шумовое загрязнение от реактивного двигателя в крупномасштабном исследовании шумового загрязнения
• A громкоговоритель может рассматриваться как точечный источник в исследовании акустики аэропорт объявления

ионизирующее излучение

счетчик Гейгера-Мюллера с двойным счетчиком / дисплеем мощности дозы, измеряющий «точечный источник».

Точечные источники используются как средство калибровки приборов ионизирующего излучения. Обычно они представляют собой герметичные капсулы и чаще всего используются в приборах для измерения гамма-, рентгеновского и бета-излучения.

Нагрев

A грибовидное облако как пример теплового шлейфа. Ядерный взрыв можно рассматривать как точечный источник тепла в крупномасштабном моделировании атмосферы.

В вакууме тепло уходит в виде излучения изотропно. Если источник остается неподвижным в сжимаемой жидкости, такой как воздух, потоки могут формироваться вокруг источника из-за конвекции, что приводит к анизотропии модель потери тепла. Наиболее распространенной формой анизотропии является образование теплового факела над источником тепла. Примеры:

• Геологические горячие точки на поверхности Земли, которые лежат на вершинах тепловых шлейфов, поднимающихся из глубины Земли
• Тепловые шлейфы, изученные в отслеживании теплового загрязнения.

Жидкость

Точечные источники жидкости обычно используются в гидродинамике и аэродинамике. Точечный источник жидкости - это противоположность точечного стока жидкости (точка, где жидкость удаляется). В то время как поглотители жидкости демонстрируют сложное, быстро меняющееся поведение, такое как вихри (например, вода, текущая в пробку, или торнадо, возникающие в точках, где поднимается воздух), источники жидкости обычно создают простые схемы течения, при этом стационарные изотропные точечные источники создают расширяющуюся сферу новой жидкости. Если жидкость движется (например, ветер в воздухе или течения в воде), из точечного источника создается шлейф.

Примеры:

• Загрязнение воздуха от электростанции дымовая труба в крупномасштабном анализе загрязнения воздуха
• Загрязнение воды из нефтеперерабатывающего завода сливного отверстия сточных вод в крупномасштабном анализе загрязнения воды
• Газ, выходящий из трубы под давлением в лаборатории
• Дым часто выпускается из точечных источников в аэродинамической трубе, чтобы создать шлейф дыма, который подчеркивает поток ветра над объектом
• Дым от локализованного химический пожар может быть перенесен ветром, образуя шлейф загрязнения

Загрязнение

Источники различных типов загрязнения часто рассматриваются как точечные источники в крупномасштабных исследованиях загрязнения.

См. Также

• Линейный источник
• дельта-функция Дирака

Ссылки