Flussdichte

Die Flussdichte ${\displaystyle {\vec {F}}}$ ist ein Vektorfeld, welches die Menge einer physikalischen Größe beschreibt, die pro Flächenelement ${\displaystyle \mathrm {d} {\vec {A}}}$ durch eine Probefläche ${\displaystyle S}$ hindurchfließt. Die Gesamtmenge wird als Fluss ${\displaystyle \Phi }$ bezeichnet, somit ergibt sich:

${\displaystyle \Phi =\int _{S}{\vec {F}}\mathrm {\cdot } \mathrm {d} {\vec {A}}}$

Fluss durch eine Probefläche

Im Allgemeinen gilt:

${\displaystyle {\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} A}}\cos(\theta ){\vec {e}}_{F}}$

wobei ${\displaystyle \theta =\arccos \left({\frac {{\vec {F}}\mathrm {d} {\vec {A}}}{|{\vec {F}}|\cdot |\mathrm {d} {\vec {A}}|}}\right)}$ der Winkel zwischen ${\displaystyle {\vec {F}}}$ und der Senkrechten ${\displaystyle \mathrm {d} {\vec {A}}}$ des Flächenelements ${\displaystyle \mathrm {d} {\vec {A}}}$ und ${\displaystyle {\vec {e}}_{F}={\frac {\vec {F}}{F}}}$ der Einheitsvektor in Richtung von ${\displaystyle F}$ ist.

Falls die Fläche senkrecht zur Flussrichtung orientiert ist, gilt:

${\displaystyle {\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} A_{\perp }}}\cdot {\vec {e}}_{F}}$

Im Englischen ist neben flux density auch die Bezeichnung fluence rate („Fluenzrate“) gebräuchlich.