határfelületek

Határfelület vagy határfelületek a két különböző térbeli régió vagy állapot találkozási síkját vagy határát jelölik. A kifejezés gyakran használatos matematikában, fizikában és mérnöki tudományokban, de a hétköznapi értelemben is előfordul, amikor két terület vagy fázis határáról beszélünk.

Matematikai értelemben a határfelület ∂A egy halmaz határa a topológiai értelemben vett zárás és belső rész különbségeként értelmezhető: ∂A = cl(A) \ int(A). Olyan pontokból áll, amelyek minden környezetükben érintik mind A-t, mind a komplementerét. Például a sík egységsugarú zárt korongjának határfelülete az egységkör; a háromdimenziós esetben a gömbfelszín a külső tér és a belső test határa.

Tulajdonságokkal kapcsolatosan a határfelület zárt halmaz, és tipikusan a figyelendő alakulat dimenziójának egyel kisebb tompítású (n−1) felületként jelenik meg, ha a határfelület szabályos (például sima vagy hengeres). A határfelületekkel kapcsolatos fogalmak közé tartozik a sima határ és a minden oldalról érintett pontok jelenléte, amely lehetővé teszi a felületi jelenségek, például a felületi feszültség és a határfeltételek leírását.

Alkalmazások tekintetében a határfelületek fontosak a fázisátmeneteknél (például folyadék-folyadék vagy szilárd-folyadék határfelületek), ahol az anyag-tulajdonságok különbözősége és a felületi energiák meghatározóak. Infrastruktúra- és számítástechnikai területeken a határfelületek a modellezés és a grafikai ábrázolás alapjai, például 3D-s modellek felszínei vagy képalkotási határok meghatározása.