Articles

Steradiaania

steradiaania käytetään mittaamaan ”kiinteitä kulmia”

steradiaani liittyy pallon pinta-alaan
samalla tavalla kuin radiaani liittyy ympyrän kehään:

radiaani ”leikkaa” ympyrän kehän pituuden, joka on yhtä suuri kuin säde. radiaanimääritelmä
Steradiaani ”leikkaa” pallon alueen
yhtä suureksi kuin (säde)2.
steradiaani area = r^2
SI-Yksikkölyhenne on sr
nimi steradiaani on muodostettu Kreikan stereoista, jotka tarkoittavat ”kiinteää” ja radiaania.

pallo vs Steradiaani

  • pallon pinta-ala on 4nr2,
  • steradiaanin pinta-ala on vain r2.

näin pallolla on mittaa 4π steradiaania eli noin 12,57 steradiaania. Samoin steradiaani on 1/12, 57 eli noin 8% pallosta.

ja koska me mittaamme kulman, ei ole väliä minkä kokoinen pallo on, sillä mitataan aina 4π steradiaania.

esimerkki: ”yksikköpallo”:

  • sen säde on 1
  • pinta-ala on 4π,
  • steradiaani ”leikkaa” pinta-alan 1.

säteilyteho

säteilyteho (how brightly something shines) voidaan mitata watteina steradiaania kohti (W / sr).

esimerkki: mitataan voimakkaasta maapallosta tuleva valo. Anturi on kooltaan 50mm × 50mm, ja jos pidät sitä 2m päässä se mittaa 0,1 wattia. Mikä on säteilyteho W / sr (wattia steradiaania kohti)?

vastaus: 2 metrissä yksi steradiaani leikkaa pallon 2×2 = 4 m2: n läpi.

ja koska anturi on suhteellisen pieni, sen tasainen pinta-ala on suunnilleen sen hallussaan pitämä pallopinta-ala. Eli 0,05 × 0,05 = 0, 0025m2.

yksi steradiaani saa siis noin 0,1 W × (4m2/0, 0025m2) = 160 W/sr.

asteina

koska voimme muuntaa radiaaneista asteiksi voimme myös muuntaa steradiaaneista ”neliöasteiksi”:

a radiaani on 180 / π astetta eli noin 57,296°.

steradiaani on (180 / π)2 neliöastetta eli noin 3282,8 neliöastetta.