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Calcolatore d’intensità delle onde con legge dell’inverso del quadrato

Allontanandosi al triplo della distanza da una sorgente puntiforme, l’intensità scende a un nono: 120 misurati a 2 m diventano un nono di quel valore a 6 m. Inserisca una lettura e due distanze in unità coerenti. Gratis nel suo browser.

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Se inserisce
Intensità iniziale
120
Distanza iniziale
2
Distanza finale
6
Ottiene
Intensità finale
13,3333333333
Rapporto di distanza
3
Rapporto delle intensità
0,1111111111
Variazione percentuale
-88,8888888889

Questo calcolatore ricava l’intensità di un’onda a una seconda distanza radiale conoscendo l’intensità alla prima. Applica la relazione ideale per una sorgente puntiforme I₁r₁² = I₂r₂²: raddoppiando la distanza, l’intensità scende a un quarto; dimezzandola, quadruplica. Inserisca entrambe le distanze nella stessa unità e mantenga coerente l’unità d’intensità. Il risultato comprende rapporti, variazione percentuale, ipotesi e passaggi di calcolo trasparenti.

Imposti il calcolo fra due distanze

Inserisca un’intensità iniziale misurata o specificata e la distanza radiale a cui si riferisce, quindi indichi la distanza obiettivo. Può usare metri, piedi, centimetri o qualsiasi altra unità, purché sia uguale per entrambe le distanze, dato che viene calcolato un rapporto. L’intensità può essere in W/m² o in un’altra unità coerente; il risultato conserva tale unità.

Per distanza radiale si intende la linea retta dalla sorgente puntiforme effettiva, non il percorso aggiuntivo di una riflessione. Le distanze devono essere maggiori di zero, perché l’equazione non è definita nella posizione della sorgente. Un’intensità iniziale nulla resta nulla a ogni raggio finito.

In questo modo Lei può trasferire una misura in un’altra posizione senza ricostruire la potenza totale emessa.

Comprenda la relazione dell’inverso del quadrato

Per una sorgente puntiforme isotropa, la stessa potenza si distribuisce sulla superficie di una sfera. Poiché l’area cresce con il quadrato del raggio, l’intensità è inversamente proporzionale al raggio quadrato. Il calcolatore riscrive I₁r₁² = I₂r₂² come I₂ = I₁ × (r₁ / r₂)².

Se il raggio finale è triplo, l’intensità è un nono; se è un terzo, aumenta di nove volte. Il rapporto d’intensità restituito è I₂/I₁, quello delle distanze è r₂/r₁. Una percentuale negativa indica una diminuzione, una positiva un aumento avvicinandosi.

È un calcolo di dispersione geometrica, non in decibel; esegua separatamente l’eventuale conversione logaritmica richiesta dal Suo ambito.

Valuti quando il modello ideale è adatto

Usi questa legge quando la sorgente è piccola rispetto alle due distanze e irradia quasi uniformemente in uno spazio tridimensionale libero. La stima è più valida in campo lontano. I sistemi reali possono differire: il mezzo assorbe energia, le superfici riflettono, lenti e antenne focalizzano, gli ostacoli producono ombre e diffrazione e le sorgenti estese si propagano diversamente nelle vicinanze.

Lo strumento esclude questi effetti per fornire un riferimento chiaro di dispersione ideale. Applichi attenuazioni misurate o un modello specialistico quando necessario. Per sicurezza, conformità, esposizione medica o protezione delle apparecchiature, utilizzi misure calibrate e norme appropriate.

Documenti sempre la provenienza dell’intensità iniziale e verifichi che la configurazione fisica soddisfi ragionevolmente le ipotesi di sorgente puntiforme.

Stimare l’irradianza ottica più lontano

Proietti un’irradianza nota verso un rilevatore più distante in condizioni ideali di spazio libero.

Confrontare le posizioni dei sensori

Preveda come lo spostamento di un sensore rispetto a una sorgente compatta modifica la lettura.

Verificare la scala inversa quadratica

Confronti il rapporto previsto con osservazioni che possono includere assorbimento o direzionalità.

Quale formula viene utilizzata?

Viene usata I₂ = I₁ × (r₁/r₂)², derivata da I₁r₁² = I₂r₂² per la dispersione sferica ideale di una sorgente puntiforme.

Quali unità deve usare?

Usi la stessa unità per entrambe le distanze. Può scegliere qualsiasi unità d’intensità; il risultato la conserva.

Perché raddoppiare la distanza riduce l’intensità a un quarto?

Raddoppiando il raggio, l’area sferica quadruplica e la stessa potenza si distribuisce su un’area quattro volte maggiore.

Sono inclusi assorbimento e riflessioni?

No. Il modello rappresenta solo la dispersione geometrica ideale, senza assorbimento, riflessione, focalizzazione, ostacoli o direzionalità.

Di quanto si indebolisce un’onda triplicando la distanza?

Scende a un nono dell’intensità iniziale, perché l’intensità segue il quadrato del rapporto tra le distanze. Una lettura di 120 a 2 metri diventa quindi un nono di 120 a 6 metri, se nulla assorbe o riflette l’onda lungo il percorso.

Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.

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Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.

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HTTPCodiceSignificato
401unauthorizedChiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization.
402insufficient_balanceCredito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività.
404unknown_typeTipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta.
429rate_limitedTroppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo.
Quanto costa una richiesta API?

Ogni richiesta API costa $0.002. Il calcolatore nel browser esegue gratuitamente lo stesso calcolo deterministico.

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