Abstandsgesetz
Das Abstandsgesetz oder Entfernungsgesetz sagt etwas aus über die Abnahme einer physikalischen Größe in Abhängigkeit von der Entfernung zur Quelle (Sender).
Das Abstandsgesetz für quadratische Energiegrößen mit 1/r2 - z.B. Strahlung
Dieses kann die Strahlungs-Intensität (Energie) in Abhängigkeit von der Entfernung zur Quelle sein. Als Strahlung sei beispielsweise die Röntgenstrahlung, die Radioaktivität, die Sonnenstrahlung (sichtbare Lichtstrahlung) und die Laserstrahlung genannt, wobei hier die quadratischen Energiegrößen betrachtet werden.
Die von einer in alle Raumrichtungen gleichmäßig strahlende Quelle ausgehende Energie E verteilt sich auf eine mit dem Abstand r immer größer werdende Kugeloberfläche. Die Strahlungsintensität J, das heißt die Leistung pro Fläche (P/A) wird mit größer werdender Entfernung r vom Sender stark abnehmen. Die Leistung gehört zur Quelle (Sender), die stets raumunabhängig und entfernungsunabhängig bleibt.
Diese Beziehung - die Abstandsgesetz der Energiegrößen heißt - besagt, dass zum Beispiel bei einer Abstandsverdopplung die Strahlungsintensität J mit dem Abstand r nach dem Gesetz
reziprok-quadratisch, also auf "ein Viertel" der Anfangs-Intensität fällt. Das ist eine Energieabnahme (Dämpfung) von (-) 6 dB.
- (proportional)
Das Abstandsgesetz für lineare Feldgrößen mit 1/r - z.B. Schall in der Tontechnik
Hier haben wir es nicht mit Energie zu tun. Mikrofone zeigen durch die Angabe der Empfindlichkeit (Übertragungsfaktor), die in Pascal pro Volt gemessen wird, dass die Ausgangsspannung U des Mikrofons dem Schalldruck p proportional ist. Da (p ~ U) ist, hat demnach die Schallintensität J hier keine Bedeutung. Auch unsere Trommelfelle werden nur vom Schalldruck p bewegt. Darum sind die linearen Schallfeldgrößen, wie der Schalldruck, die Schallschnelle, die Schallauslenkung von besonderer Bedeutung. Der Schalldruck p wird mit größer werdender Entfernung mit 1/r von der Schallquelle abnehmen.
Diese Beziehung - die Abstandsgesetz der Schallfeldgrößen heißt - besagt, dass zum Beispiel bei einer Abstandsverdopplung der Schalldruck p mit dem Abstand r nach dem Gesetz
reziprok-linear, also auf "die Hälfte" des Anfangs-Schalldrucks fällt. Das ist eine Schalldruckabnahme (Dämpfung) von (-) 6 dB.
- (proportional)
Häufig verwirrt es und wird verwechselt, dass der Schalldruck p als Schallfeldgröße mit 1/r und der Entfernung abnimmt, während die Schallintensität J als Schallenergiegröße jedoch mit 1/r2.
J ist proportional p2
Schallfeldgrößen: Schalldruck, Schallschnelle, Schallauslenkung. Hierzu sind proportional die elektrische Spannung der elektrische Strom und der elektrische Widerstand.
Schallenergiegrößen: Schallintensität, Schallenergie, Schallenergiedichte, Schall-Leistung. Hierzu ist die elektrische Leistung proportional.
Intensität bezeichnet umgangssprachlich die Weise, mit der etwas betrieben wird: intensiv, gedrängt, konzentriert. Intensität ist aber speziell in der Physik ein wichtiger Fachausdruck allein für die Energie und in der Akustik für die Schallintensität. Das Wort Intensität wird zu häufig unrichtig für Stärke, Kraft, Amplitude und Pegel verwendet. Es sollte aber nur genommen werden, wenn wirklich die (Strahlungs-)Energie gemeint ist.
In der Tonaufnahmetechnik mit Mikrofonen ist so gut wie immer die Stärke, die Kraft, die Amplitude oder der Pegel gemeint und wirklich nur als seltene Ausnahme einmal die Schallintensität (Energie). Selbst die "Intensitäts"-Stereofonie arbeitet nicht mit den quadratischen Intensitäten, sondern mit den linearen Schalldruckpegelunterschieden. Mikrofone und Ohren sind Sensoren, die nur für die lineare Schallfeldgröße, also für den Schalldruck empfindlich sind. Daum gilt hier das 1/r-Gesetz für den Abstand.