Intensität

Aus MusikerWiki
Wechseln zu: Navigation, Suche

Die Intensität bezeichnet in der Physik die Energie pro Zeit pro Fläche, also einen Energiefluss bzw. eine Leistungsdichte. Sie ist definiert als die Energiedichte (d.h. Energie pro Volumeneinheit) multipliziert mit der Geschwindigkeit, mit der die Energie sich bewegt. Der resultierende Vektor hat die Einheit von Leistung P (engl.: power) geteilt durch die Fläche A (lat.: area), also

I = P / A in W/m2.

Alles was Energie transportiert, kann eine damit verbundene Intensität haben. Es ist möglich die Intensität eines Rasensprengers zu definieren, aber Intensität ist bei Wellenphänomenen wie Schall und Licht gebräuchlicher. In der Wellenlehre ist die Intensität immer proportional zum Quadrat der Amplitude a der Welle.

I ∝ a2 (proportional)

Strahlt eine Punktschallquelle Energie in drei Dimensionen aus und es gibt keinen Energieverlust, dann fällt die Intensität mit dem Abstand r vom Objekt mit 1 / r2 ab. Dieses hat einen einfachen geometrischen Grund. Die abgestrahlte Gesamtleistung beträgt P = Integral I (r Pfeil) dA,

wobei I (r Pfeil) die Intensität als Funktion des Ortes (r Pfeil) bezeichnet und dA das Flächendifferential einer geschlossenen Oberfläche, welche die Schallquelle umschließt. Wenn die Schallquelle gleichförmig abstrahlt, also gleich in alle Richtungen, und die Fläche A (area) eine Kugel mit dem Radius r umschließt, in deren Mitte die Schallquelle ist, vereinfacht sich die Gleichung zu

P = I(r) / 4 π · r2

wobei I(r) die Intensität an der Oberfläche der Kugel ist. Nach I(r) aufgelöst erhält man

I(r) = P / 4 π R2

Diese Beziehung besagt, dass mit dem Abstand r, oder mit der Entfernung von der Quelle die Intensität I nach dem 1/r2Gesetz (s. Abstandsgesetz) reziprok-quadratisch fällt:

I ∝ 1 / r2

Wenn das Medium dämpft (absorbiert), so verliert die Welle Energie, somit fällt die Intensität schneller ab, als die obige Gleichung aussagt. Die Energie bleibt dabei stets erhalten (Energieerhaltungssatz). Sie wird nur in eine andere Energieform umgewandelt.

[Bearbeiten] Intensität in der Umgangssprache ist nicht Intensität in der Tontechnik

Intensität bezeichnet umgangssprachlich die Weise, mit der etwas betrieben wird: intensiv, gedrängt, konzentriert. Intensität ist aber speziell in der Technik ein wichtiger Fachausdruck allein für die Leistungsdichte und in der Akustik für die Schallintensität.

Das Wort Intensität wird häufig unrichtig im Zusammenhang mit Kraft, Amplitude und Pegel verwendet. Es sollte aber nur benutzt werden, wenn wirklich die Leistungsdichte gemeint ist. In der Tonaufnahmetechnik mit Mikrofonen ist so gut wie immer die Amplitude oder der Pegel des Schalls gemeint und wirklich nur als seltene Ausnahme einmal die Schallintensität (Leistungsdichte). Selbst die "Intensitäts"-Stereofonie arbeitet nicht mit den quadratischen Schallenergiegrößen, den Intensitäten, sondern mit den linearen Schallfeldgrößen, den Schalldruckpegel unterschieden. Darum sollte die "Intensitäts-Stzereofonie richtiger "Pegeldifferenz"-Stereofonie heißen. Mikrofone und Ohren sind Sensoren, die nur für die lineare Schallfeldgröße, also für den Schalldruck empfindlich sind. Darum gilt hier allein das 1/r Gesetz für die Verringerung des Schalls (Druck) mit dem Abstand von der Schallquelle.

[Bearbeiten] Siehe auch

Intensitätsstereofonie | Abstandsgesetz | Schallintensität | Schallintensitätspegel | Schallenergiegröße | Schallfeldgröße | Energiegröße

Meine Werkzeuge