กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

ความสว่าง

เปลี่ยนเส้นทางไปยังส่วนต่างๆ

ความสว่างคือการวัดพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แผ่รังสีออกมา ต่อหน่วยเวลาแบบสัมบูรณ์ และมีความหมายเหมือนกับพลังงานการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่เปล่งแสง...

ความสว่าง

ดวงอาทิตย์มีความสว่างที่แท้จริงเท่ากับ3.83 × 10²⁶ วัตต์ ในทางดาราศาสตร์ ปริมาณนี้เท่ากับความสว่างของดวงอาทิตย์ซึ่งแทนด้วยสัญลักษณ์L☉ดาวฤกษ์ที่มีกำลังการแผ่รังสีเป็นสี่เท่าของดวงอาทิตย์จะมีค่าความสว่างเท่ากับ4 ลิตร 

ความสว่างคือการวัดพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แผ่รังสีออกมา ต่อหน่วยเวลาแบบสัมบูรณ์ และมีความหมายเหมือนกับพลังงานการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่เปล่งแสง[ 1 ] [ 2 ] ในทางดาราศาสตร์ความสว่างคือปริมาณพลังงาน แม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดที่ปล่อยออก มาต่อหน่วยเวลาจากดาวฤกษ์กาแล็กซีหรือวัตถุทางดาราศาสตร์ อื่นๆ [ 3 ] [ 4 ]

ใน ระบบหน่วย SIความสว่างจะวัดเป็นจูลต่อวินาที หรือวัตต์ในทางดาราศาสตร์ ค่าความสว่างมักจะระบุในรูปของความสว่างของดวงอาทิตย์L☉ความสว่างยังสามารถระบุได้ในระบบขนาดทาง ดาราศาสตร์ ขนาดโบโลเมตริกสัมบูรณ์ ( Mbol ) ของวัตถุเป็นการวัดแบบลอการิทึมของอัตราการปล่อยพลังงานทั้งหมด ในขณะที่ขนาดสัมบูรณ์เป็นการวัดแบบลอการิทึมของความสว่างภายในช่วงความยาวคลื่นหรือแถบกรอง เฉพาะบาง

ในทางตรงกันข้าม ในทางดาราศาสตร์ คำว่าความสว่างโดยทั่วไปหมายถึงความสว่างปรากฏของวัตถุ กล่าวคือ วัตถุนั้นปรากฏให้ผู้สังเกตเห็นสว่างเพียงใด ความสว่างปรากฏขึ้นอยู่กับทั้งความสว่างของวัตถุและระยะห่างระหว่างวัตถุกับผู้สังเกต รวมถึงการดูดกลืนแสงตามเส้นทางจากวัตถุไปยังผู้สังเกต ด้วย ค่าความสว่างปรากฏเป็นค่าลอการิทึมที่วัดจากความสว่างปรากฏ ระยะทางที่กำหนดโดยการวัดความสว่างอาจมีความคลุมเครืออยู่บ้าง ดังนั้นบางครั้งจึงเรียกว่าระยะทางความสว่าง

การวัด

เมื่อไม่ได้ระบุคุณสมบัติ คำว่า "ความสว่าง" หมายถึงความสว่างโบโลเมตริก ซึ่งวัดได้ทั้งในหน่วยSI คือ วัตต์หรือในแง่ของความสว่างของดวงอาทิตย์ ( L☉ ) โบโลมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดพลังงานรังสีในช่วงกว้างโดยการดูดซับและการวัดความร้อน ดาวฤกษ์ยังแผ่รังสีนิวตริโนนำพลังงานบางส่วนออกไป (ประมาณ 2% ในกรณีของดวงอาทิตย์) ซึ่งมีส่วนทำให้ความสว่างรวมของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้น[ 5 ] IAU ได้กำหนดความสว่างของดวงอาทิตย์ตามชื่อไว้ที่3.828 × 10 26  Wเพื่อส่งเสริมการเผยแพร่ค่าที่สอดคล้องกันและเปรียบเทียบได้ในหน่วยความสว่างของดวงอาทิตย์[ 6 ]

แม้ว่าจะมีโบโลมิเตอร์อยู่ แต่ก็ไม่สามารถใช้ในการวัดความสว่างที่ปรากฏของดาวได้ เนื่องจากมีความไวไม่เพียงพอในช่วงสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและเนื่องจากคลื่นความยาวส่วนใหญ่ไม่สามารถมาถึงพื้นผิวโลกได้ ในทางปฏิบัติ ค่าความสว่างโบโลเมตริกจะวัดโดยการวัดที่ความยาวคลื่นบางช่วง และสร้างแบบจำลองของสเปกตรัมทั้งหมดที่น่าจะตรงกับการวัดเหล่านั้นมากที่สุด ในบางกรณี กระบวนการประมาณค่าจะสุดขั้ว โดยคำนวณค่าความสว่างเมื่อสังเกตพลังงานที่ปล่อยออกมาน้อยกว่า 1% ตัวอย่างเช่นดาววูล์ฟ-เรย์เยต ที่ร้อน จัดซึ่งสังเกตได้เฉพาะในย่านอินฟราเรดเท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถคำนวณค่าความสว่างโบโลเมตริกได้โดยใช้การแก้ไขโบโลเมตริกกับค่าความสว่างในแถบความถี่เฉพาะ[ 7 ] [ 8 ]

คำว่าความสว่างยังใช้ในความสัมพันธ์กับแถบความถี่ เฉพาะ เช่น ความสว่างที่มองเห็นได้หรือความสว่าง ของ แถบ K [ 9 ]โดยทั่วไปแล้ว ความสว่างเหล่านี้ไม่ใช่ความสว่างในความหมายที่แท้จริงของการวัดกำลังการแผ่รังสีแบบสัมบูรณ์ แต่เป็นขนาดสัมบูรณ์ที่กำหนดสำหรับตัวกรองที่กำหนดในระบบโฟโตเมตริกมีระบบโฟโตเมตริกที่แตกต่างกันหลายระบบ บางระบบ เช่น ระบบ UBV หรือ ระบบ Johnsonกำหนดขึ้นโดยใช้ดาวมาตรฐานโฟโตเมตริก ในขณะที่ระบบอื่นๆ เช่นระบบ ABกำหนดขึ้นโดยพิจารณาจาก ความหนาแน่น ของฟลักซ์สเปกตรัม [ 10 ]

ความสว่างของดาวฤกษ์

ความสว่างของดาวฤกษ์สามารถกำหนดได้จากลักษณะเฉพาะของดาวฤกษ์สองประการ ได้แก่ ขนาดและอุณหภูมิยังผล [ 11 ] โดยแล้ว ขนาดจะแสดงในหน่วยรัศมี ดวง อาทิตย์R☉ในขณะที่อุณหภูมิยังผลจะแสดงในหน่วยเคลวินแต่ในกรณีส่วนใหญ่ไม่สามารถวัดได้โดยตรง ในการกำหนดรัศมีของดาวฤกษ์ จำเป็นต้องใช้ตัวชี้วัดอีกสองตัว ได้แก่เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุม ของดาวฤกษ์ และระยะห่างจากโลก ทั้งสองอย่างสามารถวัดได้อย่างแม่นยำในบางกรณี โดยดาวฤกษ์ยักษ์ใหญ่ที่เย็นมักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมขนาดใหญ่ และดาวฤกษ์วิวัฒนาการที่เย็นบางดวงมีเมเซอร์ในชั้นบรรยากาศที่สามารถใช้ในการวัดพารัลแลกซ์โดยใช้VLBIอย่างไรก็ตาม สำหรับดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมหรือพารัลแลกซ์ หรือทั้งสองอย่างนั้นอยู่ต่ำกว่าความสามารถของเราที่จะวัดได้อย่างแน่นอน เนื่องจากอุณหภูมิยังผลเป็นเพียงตัวเลขที่แสดงถึงอุณหภูมิของวัตถุดำที่จะสร้างความสว่างขึ้นมาใหม่ จึงเห็นได้ชัดว่าไม่สามารถวัดได้โดยตรง แต่สามารถประมาณได้จากสเปกตรัม

อีกวิธีหนึ่งในการวัดความสว่างของดาวฤกษ์คือการวัดความสว่างปรากฏและระยะทางของดาวฤกษ์ ส่วนประกอบที่สามที่จำเป็นในการหาความสว่างคือระดับการดูดกลืนแสงระหว่างดาวฤกษ์ที่มีอยู่ ซึ่งโดยปกติจะเกิดขึ้นเนื่องจากก๊าซและฝุ่นที่มีอยู่ในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ (ISM) บรรยากาศของโลกและสสารรอบดาวฤกษ์ดังนั้น หนึ่งในความท้าทายหลักของดาราศาสตร์ในการกำหนดความสว่างของดาวฤกษ์คือการได้มาซึ่งการวัดที่แม่นยำสำหรับแต่ละส่วนประกอบเหล่านี้ หากไม่มีการวัดที่แม่นยำ ตัวเลขความสว่างที่แม่นยำก็ยังคงหาได้ยาก[ 12 ]การดูดกลืนแสงสามารถวัดได้โดยตรงก็ต่อเมื่อทราบทั้งความสว่างจริงและความสว่างที่สังเกตได้ แต่สามารถประมาณได้จากสีที่สังเกตได้ของดาวฤกษ์ โดยใช้แบบจำลองของระดับการแดงที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์

ในระบบการจำแนกประเภทดาวฤกษ์ ในปัจจุบัน ดาวฤกษ์จะถูกจัดกลุ่มตามอุณหภูมิ โดย ดาวฤกษ์ ประเภท O ที่มีมวลมาก อายุน้อย และมีพลังงานสูง จะมีอุณหภูมิเกิน 30,000 K ในขณะที่ดาวฤกษ์ ประเภท Mที่มีมวลน้อยกว่าและโดยทั่วไปมีอายุมากกว่าจะมีอุณหภูมิต่ำกว่า 3,500 K เนื่องจากความสว่างเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิยกกำลังสี่ ความแปรผันอย่างมากของอุณหภูมิของดาวฤกษ์จึงทำให้เกิดความแปรผันที่มากขึ้นในความสว่างของดาวฤกษ์[ 13 ]เนื่องจากความสว่างขึ้นอยู่กับกำลังสูงของมวลดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากและสว่างจึงมีอายุขัยสั้นกว่ามาก ดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดมักจะเป็นดาวฤกษ์อายุน้อย ไม่เกินสองสามล้านปีสำหรับดาวฤกษ์ที่อายุน้อยที่สุด ในแผนภาพเฮิรตสปรุง-รัสเซลล์แกน x แสดงถึงอุณหภูมิหรือประเภทสเปกตรัม ในขณะที่แกน y แสดงถึงความสว่างหรือขนาด ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่จะอยู่ตามลำดับหลักโดยดาวฤกษ์ประเภท O สีน้ำเงินจะอยู่ที่ด้านบนซ้ายของแผนภูมิ ในขณะที่ดาวฤกษ์ประเภท M สีแดงจะอยู่ด้านล่างขวา ดาวฤกษ์บางดวง เช่นเดเนบและเบเทลจูสพบอยู่เหนือและทางด้านขวาของลำดับหลัก มีความสว่างมากกว่าหรือเย็นกว่าดาวฤกษ์ที่อยู่บนลำดับหลัก ความสว่างที่เพิ่มขึ้นในขณะที่อุณหภูมิเท่าเดิม หรือในทางกลับกัน อุณหภูมิที่เย็นกว่าในขณะที่ความสว่างเท่าเดิม บ่งชี้ว่าดาวฤกษ์เหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าดาวฤกษ์บนลำดับหลัก และเรียกว่าดาวยักษ์หรือดาวมหายักษ์  

ดาวฤกษ์ยักษ์สีน้ำเงินและสีขาวเป็นดาวฤกษ์ที่มีความสว่างสูงแต่มีอุณหภูมิต่ำกว่าดาวฤกษ์หลักที่มีความสว่างมากที่สุด ตัวอย่างเช่น ดาวเดเนบความสว่างประมาณ 200,000 L☉ประเภทสเปกตรัม A2 และอุณหภูมิยังผลประมาณ 8,500 ซึ่งหมายความว่ามีรัศมีประมาณ203 R☉ (1.41 × 10¹¹ m⁻² )เพื่อเปรียบเทียบ ดาวฤกษ์ยักษ์แดงเบเทลจูสมีสว่างประมาณ 100,000 L☉ประเภทสเปกตรัม M2 และอุณหภูมิประมาณ 3,500 K ซึ่ง หมายความ มีรัศมีประมาณ1,000 R☉ (7.0 × 10¹¹ m⁻² )ดาวยักษ์แดงเป็นดาวประเภทที่ใหญ่ที่สุด แต่ดาวที่สว่างที่สุดนั้นมีขนาดเล็กกว่าและร้อนกว่ามาก โดยมีอุณหภูมิสูงถึง 50,000 ขึ้นไป และมีความสว่างหลายล้านL☉ซึ่งหมายความว่ารัศมีของดาวเหล่านี้มีเพียงไม่กี่สิบR☉ ตัวอย่างเช่นR136a1มีอุณหภูมิมากกว่า 46,000 K และมีความ สว่างมากกว่า 6,100,000 L☉ [ 14 ] (ส่วนใหญ่อยู่ในช่วง UV) แต่มีเพียงR☉ ( 2.7 × 10¹⁰ m )          

ความสว่างของคลื่นวิทยุ

ความสว่างของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุจะวัดเป็นW Hz −1เพื่อหลีกเลี่ยงการระบุแบนด์วิดท์ ที่ใช้ในการวัด ความ แรงที่สังเกตได้ หรือความหนาแน่นของฟลักซ์ของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุ จะวัดเป็นJanskyโดยที่ 1 Jy = 10 −26 W m −2 Hz −1

ตัวอย่างเช่น พิจารณา เครื่องส่งสัญญาณ 10 วัตต์ที่ระยะห่าง 1 ล้านเมตร แผ่รังสีในช่วงความถี่ 1  เมกะเฮิร์ตซ์ เมื่อพลังงานนั้นเดินทางมาถึงผู้สังเกต พลังงานจะกระจายไปทั่วพื้นผิวของทรงกลมที่มีพื้นที่4πr²หรือประมาณ1.26 × 10¹³ ตารางเมตรดังนั้นความหนาแน่นของฟลักซ์จึงเท่ากับ10 / 10⁶ / (1.26× 10¹³ ) วัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิร์ตซ์= 8×10⁷ จูต่อปี

โดยทั่วไปแล้ว สำหรับแหล่งกำเนิดที่ระยะทางในระดับจักรวาล จะต้องมี การแก้ไขค่า kสำหรับดัชนีสเปกตรัม α ของแหล่งกำเนิด และจะต้องมีการแก้ไขเชิงสัมพัทธภาพสำหรับข้อเท็จจริงที่ว่ามาตราส่วนความถี่ในกรอบอ้างอิง ที่ปล่อยคลื่นนั้นแตกต่างจากมาตราส่วนความถี่ใน กรอบอ้างอิงของผู้สังเกตดังนั้นสูตรเต็มสำหรับความสว่างของคลื่นวิทยุ โดยสมมติว่า การปล่อยคลื่นเป็นแบบไอโซ โทรปิกคือ แอลν=เอสโอ4πดีแอล2(1+z)1+α{\displaystyle L_{\nu }={\frac {S_{\mathrm {obs} }4\pi {D_{L}}^{2}}{(1+z)^{1+\alpha }}}} โดยที่L คือความสว่างในหน่วย W Hz −1 , S คือความหนาแน่นของฟลักซ์ ที่สังเกตได้ ในหน่วย W m −2 Hz −1 , D คือระยะทางความสว่างในหน่วยเมตร, zคือค่าเรดชิฟต์, αคือดัชนีสเปกตรัม (ในความหมายฉันνα{\displaystyle I\propto {\nu }^{\alpha }}และในดาราศาสตร์วิทยุ หากสมมติว่ามีการปล่อยความร้อน ดัชนีสเปกตรัมโดยทั่วไปจะเท่ากับ 2 ) [ 15 ]

ตัวอย่างเช่น พิจารณาสัญญาณ 1 Jy จากแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่เรดชิฟต์ 1 ที่ความถี่ 1.4  GHz เครื่องคำนวณจักรวาลวิทยาของ Ned Wrightคำนวณระยะทางความสว่างสำหรับเรดชิฟต์ 1 ได้เป็น 6701 Mpc = 2×10 26 m ซึ่งให้ความสว่างของคลื่นวิทยุเท่ากับ10 −26 × 4 π (2×10 26 ) 2 / (1 + 1) (1 + 2) = 6×10 26 W Hz −1

ในการคำนวณกำลังคลื่นวิทยุทั้งหมด ความสว่างนี้จะต้องถูกรวมเข้าด้วยกันตลอดช่วงความถี่ของการแผ่รังสี โดยทั่วไปจะตั้งสมมติฐานว่าช่วงความถี่เท่ากับความถี่ที่สังเกต ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วจะถือว่ากำลังที่แผ่รังสีมีความเข้มสม่ำเสมอตั้งแต่ความถี่ศูนย์จนถึงความถี่ที่สังเกต ในกรณีข้างต้น กำลังทั้งหมดคือ10²⁷ × 1.4× 10⁹ = 5.7× 10³⁶วัตต์บางครั้งค่านี้จะแสดงในรูปของความสว่างทั้งหมด (เช่น รวมตลอดทุกความยาวคลื่น) ของดวงอาทิตย์ซึ่งคือ3.86×10²⁶ วัตต์ทำให้ได้กำลังคลื่นวิทยุเท่ากับ1.5× 10¹⁰ ลูเมน

สูตรความสว่าง

แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดSแผ่แสงออกไปทุกทิศทางอย่างเท่าๆ กัน ปริมาณแสงที่ผ่านพื้นที่Aจะแปรผันตามระยะห่างของพื้นผิวจากแหล่งกำเนิดแสง

สม การ Stefan–Boltzmannที่ใช้กับวัตถุดำจะให้ค่าความสว่างสำหรับวัตถุดำ ซึ่งเป็นวัตถุในอุดมคติที่ทึบแสงและไม่สะท้อนแสงอย่างสมบูรณ์: [ 11 ]แอล=σเอที4,{\displaystyle L=\sigma AT^{4},} โดยที่Aคือพื้นที่ผิวTคืออุณหภูมิ (ในหน่วยเคลวิน) และσคือค่าคงที่สเตฟาน-โบลต์ซมันน์ซึ่งมีค่าเท่ากับ5.670 374 419 ... × 10 −8  W⋅m −2 ⋅K −4 . [ 16 ]

ลองนึกภาพแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดที่มีความสว่างแอล{\displaystyle L}ที่แผ่รังสีออกไปอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง ทรงกลมกลวงที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดนั้น พื้นผิวภายในทั้งหมดจะได้รับแสงสว่าง เมื่อรัศมีเพิ่มขึ้น พื้นที่ผิวก็จะเพิ่มขึ้นด้วย และความสว่างคงที่ก็จะมีพื้นที่ผิวให้ส่องสว่างมากขึ้น ส่งผลให้ความสว่างที่สังเกตได้ลดลง

เอฟ=แอลเอ,{\displaystyle F={\frac {L}{A}},} ที่ไหน

พื้นที่ผิวของทรงกลมที่มีรัศมีrคือเอ=4π2{\displaystyle A=4\pi r^{2}}ดังนั้นสำหรับดาวฤกษ์และแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดอื่นๆ: เอฟ=แอล4π2,{\displaystyle F={\frac {L}{4\pi r^{2}}}\,,} ที่ไหน{\displaystyle r}คือระยะห่างจากผู้สังเกตการณ์ถึงแหล่งกำเนิดแสง

สำหรับดาวฤกษ์ในลำดับหลักความสว่างจะมีความสัมพันธ์กับมวลโดยประมาณดังนี้: แอลแอล(เอ็มเอ็ม)3.5.{\displaystyle {\frac {L}{L_{\odot }}}\approx {\left({\frac {M}{M_{\odot }}}\right)}^{3.5}.}

ความสัมพันธ์กับขนาด

ความสว่างเป็นคุณสมบัติที่วัดได้ภายในของดาวฤกษ์ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับระยะทาง ในทางกลับกัน แนวคิดเรื่องขนาดจะรวมระยะทางเข้าไปด้วยขนาดปรากฏเป็นการวัดฟลักซ์ของแสงที่ผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วยในแนวตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจาย ซึ่งจะลดลงตามระยะทางตาม กฎ กำลังสองผกผัน[ 17 ]มาตราส่วนลอการิทึมของ Pogson ใช้ในการกำหนดทั้งขนาดปรากฏและขนาดสัมบูรณ์ของดาวฤกษ์หรือวัตถุท้องฟ้า อื่นๆ โดยขนาดสัมบูรณ์คือขนาดปรากฏของวัตถุนั้นที่ระยะทาง10 พาร์เซก(3.1 × 10 17 เมตร)โดยไม่มีการดูดกลืนแสง นอกจากความสว่างที่ลดลงจากระยะทางที่เพิ่มขึ้นแล้ว ยังมีการลดลงของความสว่างเพิ่มเติมเนื่องจากการดูดกลืนแสงจากฝุ่นระหว่างดาวฤกษ์ที่อยู่ระหว่างกลางอีกด้วย[ 18 ]

โดยการวัดความกว้างของเส้นดูดกลืนแสงบางเส้นในสเปกตรัมของดาวฤกษ์มักจะสามารถกำหนดระดับความสว่างของดาวฤกษ์ได้โดยไม่ต้องทราบระยะทาง ดังนั้นจึงสามารถกำหนดค่าความสว่างสัมบูรณ์ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องทราบระยะทางหรือการดูดกลืนแสงระหว่างดาวฤกษ์

ในการวัดความสว่างของดาวฤกษ์ ค่าความสว่างสัมบูรณ์ ความสว่างปรากฏ และระยะทางเป็นพารามิเตอร์ที่สัมพันธ์กัน หากทราบค่าสองค่า ก็สามารถหาค่าที่สามได้ เนื่องจากความสว่างของดวงอาทิตย์เป็นมาตรฐาน การเปรียบเทียบพารามิเตอร์เหล่านี้กับความสว่างปรากฏและระยะทางของดวงอาทิตย์จึงเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการจดจำวิธีการแปลงค่าระหว่างกัน แม้ว่าอย่างเป็นทางการแล้ว ค่าจุดศูนย์จะถูกกำหนดโดย IAU ก็ตาม

ความสว่างของดาวฤกษ์ ซึ่ง เป็นการวัด ที่ไม่มีหน่วยเป็นมาตราส่วนลอการิทึมของความสว่างที่มองเห็นได้จากโลก ความสว่างปรากฏคือความสว่างที่มองเห็นได้จากโลกซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างของวัตถุ ความสว่างสัมบูรณ์คือความสว่างปรากฏที่ระยะห่าง10 พาร์เซก(3.1 × 10¹⁷ เมตร)ดังนั้น ความสว่างสัมบูรณ์แบบโบโลเมตริกจึงเป็นการวัดแบบลอการิทึมของความสว่างแบบโบโลเมตริก  

ความแตกต่างของขนาดโบโลเมตริกระหว่างวัตถุสองชิ้นเกี่ยวข้องกับอัตราส่วนความสว่างตาม: [ 19 ]เอ็มbol1เอ็มโบล2=2.5บันทึก10แอล1แอล2{\displaystyle M_{\text{bol1}}-M_{\text{bol2}}=-2.5\log _{10}{\frac {L_{\text{1}}}{L_{\text{2}}}}}

ที่ไหน:

  • เอ็มbol1{\displaystyle M_{\text{bol1}}}คือค่าความสว่างโบโลเมตริกของวัตถุชิ้นแรก
  • เอ็มโบล2{\displaystyle M_{\text{bol2}}}คือค่าความสว่างรวมของวัตถุชิ้นที่สอง
  • แอล1{\displaystyle L_{\text{1}}}คือค่าความสว่างโบโลเมตริกของวัตถุชิ้นแรก
  • แอล2{\displaystyle L_{\text{2}}}คือค่าความสว่างโบโลเมตริกของวัตถุชิ้นที่สอง

จุดศูนย์ของมาตราความสว่างสัมบูรณ์นั้นถูกกำหนดไว้ที่ค่าความสว่างคงที่ค่าหนึ่ง3.0128 × 10²⁸ วัตต์ ดังนั้น สามารถคำนวณขนาดสัมบูรณ์ได้จากความสว่างในหน่วยวัตต์ :เอ็มโอ=2.5บันทึก10แอล*แอล02.5บันทึก10แอล*+71.1974{\displaystyle M_{\mathrm {bol} }=-2.5\log _{10}{\frac {L_{*}}{L_{0}}}\approx -2.5\log _{10}L_{*}+71.1974} โดยที่L คือความสว่าง ณ จุดศูนย์3.0128 × 10 28  W

และสามารถคำนวณความสว่างในหน่วยวัตต์ได้จากค่าความสว่างสัมบูรณ์ (แม้ว่าค่าความสว่างสัมบูรณ์มักจะไม่ได้วัดเทียบกับค่าฟลักซ์สัมบูรณ์ก็ตาม): แอล*=แอล0×100.4เอ็มโอ{\displaystyle L_{*}=L_{0}\times 10^{-0.4M_{\mathrm {bol} }}}

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Böhm-Vitense, Erika (1989). "บทที่ 6. ความสว่างของดาวฤกษ์" . บทนำสู่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ดาวฤกษ์: เล่ม 1 การสังเกตการณ์และข้อมูลดาวฤกษ์ขั้นพื้นฐาน . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ . หน้า41–48 . ISBN  978-0-521-34869-0.
  • เครื่องคำนวณความสว่าง
  • เครื่องคำนวณจักรวาลวิทยาของเน็ด ไรท์
  • เครื่องคำนวณความสว่างของคลื่นวิทยุของมหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตันที่Wayback Machine (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม 2015)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Luminosity&oldid=1347949005#Measurement "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความสว่าง

ความสว่างคือการวัดพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แผ่รังสีออกมา ต่อหน่วยเวลาแบบสัมบูรณ์ และมีความหมายเหมือนกับพลังงานการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่เปล่งแสง...

การวัด

เมื่อไม่ได้ระบุคุณสมบัติ คำว่า "ความสว่าง" หมายถึงความสว่างโบโลเมตริก ซึ่งวัดได้ทั้งในหน่วย SI คือ วัตต์ หรือในแง่ของ ความสว่างของดวงอาทิตย์ ( L☉ ) โบโลมิเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัด พลังงานรังสี ในช่วงกว้างโดย การดูดซับ และการวัดความร้อน...

ความสว่างของดาวฤกษ์

ความสว่างของดาวฤกษ์สามารถกำหนดได้จากลักษณะเฉพาะของดาวฤกษ์สองประการ ได้แก่ ขนาดและ อุณหภูมิยังผล [ 11 ] โดย แล้ว ขนาดจะแสดงในหน่วย รัศมี ดวง อาทิตย์ R☉ ในขณะที่อุณหภูมิยังผลจะแสดงใน หน่วยเคลวิน แต่ในกรณีส่วนใหญ่ไม่สามารถวัดได้โดยตรง ในการกำหนดรัศมีของดาวฤกษ์...

ความสว่างของคลื่นวิทยุ

ความสว่างของ แหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุ จะวัดเป็น −1 "}},"i":0}}]}">W Hz −1 เพื่อหลีกเลี่ยงการระบุ แบนด์วิดท์ ที่ใช้ในการวัด ความ แรงที่สังเกตได้ หรือ ความหนาแน่นของฟลักซ์ ของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุ จะวัดเป็น Jansky โดยที่ −26 W m −2 Hz −1 "}},"i":0}}]}">1 Jy = 10...