立體角 由表面
所對的立體角定義為單位球面上被該表面投影覆蓋的 表面積
。這可以寫作:
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(1)
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其中 是從原點出發的單位向量,
是表面 patch 的微分面積,
是從原點到 patch 的距離。用 球座標,
為 餘緯度 (極角),
為 經度 (方位角) 表示,這變為:
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(2)
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立體角以 球面度 為單位測量,整個空間對應的立體角為 球面度。
為了瞭解如何顯式計算簡單幾何形狀的立體角,考慮邊長為 、中心位於原點的立方體的一個面所對的立體角
。由於立方體是對稱的並且有六個面,因此一個面顯然對
球面度。為了顯式計算這個值,使用笛卡爾座標重寫 (1):
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(3)
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(4)
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並且
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(5)
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(6)
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考慮立方體的頂面,它位於 ,並且邊平行於
軸和
軸,
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(7)
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(8)
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正如預期的那樣。
類似地,考慮一個邊長為 的四面體,質心位於原點,底面位於
(其中
是質心),底面頂點位於
和
,其中
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(9)
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(10)
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(11)
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然後 從
到
變化,對於正
半平面 中的底面一半,
可以從 0 到
變化,得到
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(12)
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(13)
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即 ,正如預期的那樣。