Поверхнева густина визначається як маса, що припадає на одиницю площі. Похідною одиницею СІ є «кілограм на квадратний метр» (записують як кг/м2 або кг·м−2).

У паперовій та текстильній промисловості її називають граматурою й виражають у грамах на квадратний метр (г/м2).

Узагальнену поверхневу величину визначають як частку від ділення певної фізичної величини на площу, як-от поверхнева густина заряду або поверхневий електричний заряд. Пов'язану з нею поверхневу густину частинок можна визначити, якщо замінити масу на кількість частинок.

Формулювання Поверхневу густину можна обчислити за формулою:абоде  — середня поверхнева густина,  — загальна маса об'єкта,  — загальна площа об'єкта,  — середня густина, а  — середня товщина об'єкта.

Стовпцева густина Спеціальний тип поверхневої густини називають стовпцевою густиною, позначаючи ρA або σ. Це маса речовини на одиницю площі, проінтегрована вздовж перпендикулярного напрямку; її отримують шляхом інтегрування об'ємної густини вздовж стовпа:Загалом шлях інтегрування може й похилим (як, наприклад, у разі поширення в межах прямої видимості у фізиці атмосфери), але найпоширенішим випадком є вертикальний шлях, від низу до верху середовища:де позначає вертикальну координату (наприклад, висоту або глибину).

Стовпцева густина тісно пов'язана з вертикально усередненою об'ємною густиною таким співвідношенням:де ; , та мають такі одиниці вимірювання, як грами на кубічний метр, грами на квадратний метр та метри відповідно.

Використання

Фізика атмосфери Це величина, яку зазвичай отримують за допомогою інструментів дистанційного зондування, як-от , що визначає товщину озону над земною кулею. Стовпцеві значення також отримують за допомогою методу , і вони є звичним результатом вимірювань спрямованих у надир мікрохвильових радіометрів.

Тісно пов'язаним поняттям є або льоду, який визначає об'єм на одиницю площі або глибину замість маси на одиницю площі, тому ці два поняття пов'язані між собою:Іншим тісно пов'язаним поняттям є оптична товщина.

Астрономія В астрономії стовпцеву густину зазвичай використовують для позначення кількості атомів або молекул на квадратний сантиметр (см2) уздовж променя зору в певному напрямку, яку визначають зі спостережень, наприклад, радіолінії водню 21 см або ліній інших молекул. Також міжзоряне поглинання може бути пов'язане зі стовпцевою густиною атомного (H) або молекулярного (H2) водню.

Поняття поверхневої густини буває корисним під час аналізу акреційних дисків. Якщо спостерігати диск плазом, поверхневу густину для заданої ділянки диска визначають як стовпцеву густину: тобто або як масу речовини на одиницю площі, проінтегровану вздовж вертикального шляху, що проходить крізь диск (промінь зору), від низу до верху середовища:де позначає вертикальну координату (наприклад, висоту або глибину), або як кількість чи число частинок речовини (а не масу) на одиницю площі, проінтегровану вздовж шляху (стовпцева густина частинок):

Носії даних

Поверхневу густину (або щільність запису) використовують для кількісної оцінки та порівняння різних типів носіїв, що застосовують у пристроях зберігання даних, як-от жорсткі диски, оптичні диски та накопичувачі на магнітній стрічці. Нинішньою одиницею вимірювання зазвичай є гігабіт на квадратний дюйм.

Папір і тканина

Поверхневу густину часто використовують для опису товщини (щільності) паперу; наприклад, 80 г/м2 є дуже поширеним показником.

Вагу тканини часто вказують як масу на одиницю площі: у грамах на квадратний метр (г/м²).

Інше

Поверхнева густина також є важливою величиною для розрахунку поглинання випромінювання.

Під час вивчення тіл, що падають крізь повітря, поверхнева густина впливає на швидкість падіння, оскільки опір залежить від площі, а сила тяжіння — від маси.

Щільність кісток часто виражають у грамах на квадратний сантиметр (г·см−2), яку вимірюють за допомогою рентгенівської абсорбціометрії, як наближене значення фактичної густини.

Індекс маси тіла виражають в одиницях кілограмів на квадратний метр, хоча значення площі є номінальним, оскільки це просто квадрат зросту.

в іоносфері є величиною типу стовпцевої густини частинок.

Узагальнення: поверхневі величини Означник поверхневий (англ. areic) рекомендовано в Міжнародній системі величин (ISO 80000-1) для позначення частки від ділення будь-якої фізичної величини на площу. Також часто використовують вислови «на одиницю площі» або «поверхнева густина …» (чи просто «густина»), а відповідні одиниці вимірювання містять обернений квадратний метр (м−2), наприклад: поверхнева масова густина або поверхнева маса об'єм на площу або поверхневий об'єм, як у випадку кількості опадів поверхнева густина заряду або поверхневий електричний заряд, тобто електричний заряд на одиницю площі поверхнева густина струму або поверхневий електричний струм, частка від ділення електричного струму на площу поверхнева густина магнітного потоку або поверхневий магнітний потік поверхнева густина активності або поверхнева активність густина теплового потоку або поверхневий тепловий потік поверхнева густина потужності, потужність на одиницю площі питома поверхнева енергія, вільна енергія на одиницю площі поверхні

Примітки