Calculateur de la loi de l'inverse du carré

La loi de l'inverse du carré décrit une grandeur qui se propage depuis une source ponctuelle dans l'espace tridimensionnel. À la distance r, une même puissance émise se répartit sur une sphère d'aire 4πr². Comme cette aire augmente avec le carré de la distance, l'intensité vaut la puissance divisée par 4πr². Doubler la distance répartit l'énergie sur une aire quatre fois plus grande et réduit l'intensité au quart. Tripler la distance la réduit au neuvième. Ce calculateur évalue l'intensité absolue à une distance initiale et une distance finale pour une source isotrope idéale. Il calcule aussi le rapport final/initial, qui dépend uniquement des distances : l'intensité finale divisée par l'intensité initiale égale le carré de la distance initiale divisé par celui de la distance finale. La puissance s'élimine dans cette comparaison. L'intensité est affichée en watts par mètre carré lorsque la puissance est saisie en watts et les distances en mètres ; le rapport est sans dimension. De nombreux champs physiques suivent cette géométrie dans des conditions adaptées. Une lampe nue approche cette loi lorsque ses dimensions sont faibles devant la distance. La puissance acoustique d'une source compacte la suit approximativement en extérieur tant que réflexions et absorption atmosphérique restent faibles. La fluence d'un émetteur localisé, le champ gravitationnel extérieur à une masse sphérique et le champ électrique d'une charge ponctuelle présentent aussi une dépendance inverse au carré, mais leurs formules absolues utilisent d'autres grandeurs et constantes. Les mesures réelles s'écartent souvent du résultat idéal. Antennes directionnelles, réflecteurs, lentilles, murs, sols et écrans réorientent l'énergie plutôt que de la répartir uniformément. Le son peut être absorbé par l'air et réfléchi par les surfaces. La lumière peut être atténuée par le brouillard ou la diffusion. Une source grande devant la distance de mesure ne peut pas être considérée comme ponctuelle. Dans le champ proche d'une antenne ou d'un radiateur acoustique, les ondes peuvent avoir un comportement plus complexe qu'une simple divergence sphérique. Utilisez la puissance de la source uniquement si la grandeur étudiée se répartit réellement sur une surface sphérique. Pour comparer des intensités mesurées à deux distances, le rapport reste utile même si la puissance absolue est inconnue. Gardez la même unité pour les deux distances. Mesurez depuis le centre effectif de la source, non depuis un bord arbitraire du boîtier. Ce calculateur convient aux vérifications physiques rapides, au placement de capteurs, aux estimations d'éclairage, à la planification radiologique et aux démonstrations pédagogiques ; les études détaillées doivent intégrer directivité, atténuation, limites et normes de sécurité applicables.