面積密度

面積密度
一般的な記号	${\displaystyle \rho_{A}}$
SI単位	kg/m 2
SI基本単位では	m −2 ⋅kg
他の量からの導出	${\displaystyle \rho _{A}={\frac {m}{A}}}$ ${\displaystyle \rho _{A}=\rho l}$
寸法	${\displaystyle {\mathsf {L}}^{-2}{\mathsf {M}}}$

2 次元物体の面密度 (面密度、表面密度、表面密度、面積密度、質量厚さ、柱密度、密度厚さとも呼ばれる) は、単位面積あたりの質量として計算されます。SI導出単位は「キログラム毎平方メートル」( kg · m −2 )^です。

製紙および織物業界では、これは坪量と呼ばれ、平方メートルあたりのグラム数 (g/m ² ) で表されます。特に紙の場合、標準サイズの連量(「基準連量」) あたりの重量ポンド数で表される場合があります。

関連する面積密度は、質量を粒子の数またはその他の計算可能な量に置き換えて定義することができ、その結果の単位はm ⁻²となります。

面密度は次のように計算できます。 または、 ρ _Aは平均面密度、mは物体の総質量、Aは物体の総面積、ρは平均密度、l は物体の平均厚さです。 $${\displaystyle \rho _{A}={\frac {m}{A}}}$$$${\displaystyle \rho _{A}=\rho \cdot l,}$$

特別なタイプの面密度は柱密度（柱状質量密度または単に柱密度とも呼ばれる）と呼ばれ、ρ _Aまたはσで表されます。これは、経路に沿って積分された単位面積あたりの物質の質量です。 ^[1]これは、柱の体積密度を積分することで得られます。 ^[2] ${\displaystyle \rho}$ $${\displaystyle \sigma =\int \rho \,\mathrm {d} s.}$$

一般に、積分経路は斜め入射（例えば、大気物理学における視線伝播）になります。一般的な特殊なケースは、媒体の下部から上部への垂直経路です。 ここで、 は垂直座標（高さや深さなど）を表します。 $${\displaystyle \sigma =\int \rho \,\mathrm {d} z,}$$${\displaystyle z}$

柱状密度は、垂直平均体積密度と密接に関係しています。 ここで 、、、の単位は、それぞれグラム/立方メートル、グラム/平方メートル、メートルなどです。 ${\displaystyle \rho_{A}}$${\displaystyle {\bar {\rho}}}$$${\displaystyle {\bar {\rho }}={\frac {\rho _{A}}{\Delta z}},}$$${\textstyle \Delta z=\int 1\,\mathrm {d} z}$${\displaystyle {\bar {\rho}}}$${\displaystyle \rho_{A}}$${\displaystyle \Delta z}$

これは、地球上のオゾン柱を取得する全オゾンマッピング分光計（TOMS）などのリモートセンシング機器によって一般的に取得される量です。オゾン柱は、差分光吸収分光法（DOAS） ^[3]によっても取得され、天底を向くマイクロ波放射計から取得される一般的な製品です。^{[4] [5]}

密接に関連する概念は、氷または液体の水の経路の概念であり、単位面積あたりの質量ではなく、単位面積または深さあたりの体積を指定するため、2つは関連しています。 $${\displaystyle P={\frac {\sigma }{\rho _{0}}}.}$$

もう一つの密接に関連する概念は光学的深さです。

天文学では、柱密度は一般的に、特定の方向の視線に沿った平方センチメートル（cm ^{2 ）あたりの原子または分子の数を示すために使用され、たとえば21cmの}水素線の観測や特定の分子種の観測から導き出されます。また、星間減光はHまたはH ₂の柱密度と関連している可能性があります。^[6]

面密度の概念は、降着円盤を解析する際に役立ちます。正面から見た円盤の場合、円盤の特定の領域の面密度は、列密度として定義されます。つまり、媒体の底部から上部まで、円盤を通過する垂直経路（視線）に沿って積分された単位面積あたりの物質の質量として定義されます。

$${\displaystyle \sigma =\int \rho \,\mathrm {d} z,}$$

ここで、は垂直座標（高さや深さなど）を表すか、または質量ではなく、経路に沿って積分された単位面積あたりの物質の数またはカウント（列数密度）を表します。 ${\displaystyle z}$

$${\displaystyle N=\int n\,\mathrm {d} z.}$$

面密度は、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、テープドライブなどのデータストレージデバイスで使用されるさまざまな種類のメディアを定量化し比較するために使用されます。現在の測定単位は通常、平方インチあたりのギガビットです。^[7]

紙の厚さを表すには、面密度がよく使用されます。たとえば、80 g/m ^{2 が}非常に一般的です。

布地の「重量」は、単位面積あたりの質量、平方メートルあたりのグラム数 (gsm)、または平方ヤードあたりのオンス数で指定されることがよくあります。また、特定の布地の標準幅では、ヤードあたりのオンス数で指定されることもあります。平方メートルあたり 1 グラムは平方ヤードあたり 0.0295 オンスに相当し、平方ヤードあたり 1 オンスは平方メートルあたり 33.9 グラムに相当します。

放射線の吸収にとっても重要な量です。

空中を落下する物体を研究する場合、抵抗は面積に依存し、重力は質量に依存するため、面積密度が重要になります。

骨密度は、実際の密度の代理として、X 線吸収測定法で測定された グラム/平方センチメートル (g·cm ^{−2 ) で表されることが多いです。}

体格指数は平方メートルあたりのキログラム単位で表されますが、面積の数値は身長の二乗という名目上のものです。

電離層内の 電子の総量は、柱状数密度型の量です。

積雪水当量とは、柱状質量密度型の量です。

• アレック量
• 線密度
• 紙の密度