Поверхностная плотность

---

Пове́рхностная пло́тность (англ. Areal density, surface density) — для двумерного объекта величина массы, приходящейся на единичную площадь. В СИ единицей измерения поверхностной плотности является килограмм, делённый на квадратный метр (кг·м⁻²). В текстильной и бумажной промышленности существует понятие грамматура, выражаемое в граммах на квадратный метр; в частности, для бумаги поверхностную плотность можно выражать в виде массы пачки бумаги стандартного размера.

Особый тип поверхностной плотности носит название столбцовой плотности или колонковой плотности и обозначается как ρ_A или σ. Эта величина показывает массу вещества, приходящуюся на единицу площади и проинтегрированную вдоль луча зрения.^[1] Столбцовую плотность можно получить путём интегрирования объёмной плотности ${\displaystyle \rho }$ внутри стобца среды:^[2]

В общем случае траектория интегрирования может быть наклонной или косой (как, например, в случае распространения света в атмосфере). Частным случаем является вертикальная траектория, от нижней до верхней границы среды:

здесь ${\displaystyle z}$ обозначает вертикальную координату (например, высоту или глубину).

Столбцовая плотность ${\displaystyle \rho _{A}}$ тесно связана с усреднённой в вертикальном направлении объёмной плотностью ${\displaystyle {\bar {\rho }}}$ как

где ${\displaystyle \Delta z=\int 1\;\operatorname {d} z}$; заметим, что ${\displaystyle {\bar {\rho }}}$, ${\displaystyle \rho _{A}}$ и ${\displaystyle \Delta z}$ обладают единицами измерения, например, грамм на кубический метр, грамм на квадратный метр и метр, соответственно.

---