Стерадиан

редактировать
Стерадиан
Сплошной угол, 1 стерадиан.svg Графическое представление 1 стерадиана.Сфера имеет радиус r, и в этом случае площадь A выделенного участка поверхности равна r 2. Телесный угол Ω равен [ A / r 2 ] sr, который в этом примере равен 1 sr. Вся сфера имеет телесный угол 4 π  ср.
Общая информация
Система единиц Производная единица СИ
Единица Телесный угол
Условное обозначение SR
Конверсии
1 ср в... ... равно...
   Базовые единицы СИ    1 м 2 / м 2

Стерадиан (символ: SR) или квадратный радиан это единица СИ из телесного угла. Он используется в трехмерном мерной геометрии, и аналогично радиан, который количественно плоские углы. В то время как угол в радианах, спроецированный на круг, дает длину на окружности, телесный угол в стерадианах, спроецированный на сферу, дает площадь на поверхности. Название происходит от греческого στερεός stereos «твердый» + радиан.

Стерадиан, как и радиан, представляет собой безразмерную единицу, являющуюся частным от рассматриваемой площади и квадрата ее расстояния от центра. И числитель, и знаменатель этого отношения имеют размерную длину в квадрате (т.е. L 2 / L 2 = 1, безразмерный). Однако полезно различать безразмерные величины различной природы, поэтому символ «sr» используется для обозначения телесного угла. Например, интенсивность излучения можно измерить в ваттах на стерадиан (Вт⋅sr -1). Стерадиан раньше был дополнительной единицей СИ, но эта категория была отменена в 1995 году, и теперь стерадиан считается производной единицей СИ.

Телесный угол стран и других сущностей относительно Земли.
СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Определение
  • 2 Другая недвижимость
  • 3 SI кратные
  • 4 См. Также
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Определение

Стерадиан можно определить как телесный угол, ограниченный в центре единичной сферы единичной площадью на ее поверхности. Для общей сферы радиуса r любая часть ее поверхности с площадью A = r 2 имеет один стерадиан в ее центре.

Телесный угол связан с областью, которую он вырезает из сферы:

Ω знак равно А р 2   SR знак равно 2 π час р   SR {\ displaystyle \ Omega = {\ frac {A} {r ^ {2}}} \ {\ text {sr}} \, = {\ frac {2 \ pi h} {r}} \ {\ text {sr }}}
куда
Ω - телесный угол
Является площадью поверхности от сферической крышки,, 2 π р час {\ displaystyle 2 \ pi rh}
r - радиус сферы, а
sr - единица измерения, стерадиан.

Поскольку площадь поверхности A сферы равна 4 πr 2, определение подразумевает, что сфера вытягивает 4 π стерадиана (≈ 12,56637 ср) в своем центре. По тому же аргументу максимальный телесный угол, который может быть получен в любой точке, равен 4 π  ср.

Прочие свойства
Секция конуса (1) и сферической крышки (2), образующих телесный угол в один стерадиан внутри сферы

Если A = r 2, это соответствует площади сферической крышки ( A = 2 πrh) (где h означает «высоту» крышки) и соотношению час/р знак равно 1/2 πдержит. Следовательно, в этом случае один стерадиан соответствует плоскому (т. Е. Радианному) углу поперечного сечения простого конуса, ограничивающего плоский угол 2 θ, причем θ определяется как:

θ знак равно arccos ( р - час р ) знак равно arccos ( 1 - час р ) знак равно arccos ( 1 - 1 2 π ) 0,572  рад  или  32,77 . {\ displaystyle {\ begin {align} \ theta amp; = \ arccos \ left ({\ frac {rh} {r}} \ right) \\ amp; = \ arccos \ left (1 - {\ frac {h} {r }} \ right) \\ amp; = \ arccos \ left (1 - {\ frac {1} {2 \ pi}} \ right) \ приблизительно 0,572 \, {\ text {rad,}} {\ text {или} } 32.77 ^ {\ circ}. \ End {выравнивается}}}

Этот угол соответствует плоскому апертурному углу 2 θ ≈ 1,144 рад или 65,54 °.

Стерадиан также равен сферической площади многоугольника, имеющего угол, превышающий 1 радиан, к1/4 πполной сферы, или до (180 °/π)2 ≈ 3282,80635 квадратных градусов.

Телесный угол конуса, поперечное сечение которого составляет угол 2 θ, равен:

Ω знак равно 2 π ( 1 - потому что θ ) SR знак равно 4 π грех 2 ( θ / 2 ) SR {\ displaystyle \ Omega = 2 \ pi \ left (1- \ cos \ theta \ right) \, {\ text {sr}} = 4 \ pi \ sin ^ {2} (\ theta / 2) \, {\ текст {sr}}}.
Кратные SI

Миллистерадианы (msr) и микростерадианы (μsr) иногда используются для описания лучей света и частиц. Другие кратные используются редко.

Смотрите также
Примечания
использованная литература
внешние ссылки
  • СМИ, связанные со Steradian на Викискладе?
Последняя правка сделана 2023-04-13 02:53:50
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте