Fotometriske størrelser (astronomi)

Fotometrisk størrelse - en additiv fysisk størrelse , der bestemmer den tidsmæssige, rumlige, spektrale fordeling af energien fra optisk stråling og egenskaberne af stoffer, medier og kroppe som mediatorer af energioverførsel eller modtagere.

Astronomi bruger normalt fotometriske størrelser, der er lidt anderledes end dem, der bruges i fysik.

Intensitet ( overfladelysstyrke )

Betragt et elementært område med normalvektoren , placeret i strålingsfeltet af en kilde med en rumvinkel . Retningen til kilden er givet af vektoren . Lad være mængden af energi, der kom fra kilden over tid i en given retning i frekvensbåndet . Intensiteten af stråling i en given retning er mængden af energi, der passerer gennem en enhedsareal, placeret vinkelret på den valgte retning, fra en enheds rumvinkel i et enhedsfrekvensbånd pr. tidsenhed: $\Delta \sigma$ ${\vec {n}}$ $\Delta \Omega$ ${\vec {\Omega ))$ $\Delta E$ $\Delta t$ $\Delta \nu$

I_{\nu}={\frac {\Delta E}{\Delta \sigma \cos \theta \Delta \nu \Delta t\Delta \Omega ))

$\theta$ er vinklen mellem vektorerne og . Det skal bemærkes, at ordene "i denne retning" refererer til retningen til kilden givet af vektoren . ${\vec {n}}$ ${\vec {\Omega ))$ ${\vec {\Omega ))$

Projektionen af området på retningen tages i betragtning , dvs. faktisk projektionen på en flad bølgefront af en uendelig fjern kilde, så intensiteten afhænger ikke af områdets orientering. Fordi den omvendte kvadratlov gælder for både energien og rumvinklen , afhænger intensiteten ikke af afstanden til kilden. En vigtig egenskab ved intensitet er, at den karakteriserer selve kilden og ikke har noget at gøre med modtagerens egenskaber og placering. ${\vec {\Omega ))$ $\Delta E$ $\Delta \Omega$

Strålingsflux

I teoretisk astrofysik introduceres begrebet strålingsfluxvektoren ofte :

{\vec {F}}_{\nu}({\vec {r}})=\iint \limits _{4\pi }{\vec {\Omega }}I_{\nu}({ \vec {r)),{\vec {\Omega )))d\Omega

Denne vektor karakteriserer strålingsfeltet og peger i retning af strålingsenergioverførsel. Hvis strålingen er isotrop, det vil sige, at intensiteten ikke afhænger af retning, så er fluxvektoren nul.

Projektionen af strømningsvektoren på retningen af normalen kaldes strømmen i denne retning :

F_{\nu}({\vec {r)))=({\vec {F}}_{\nu},{\vec {n)))=\iint \limits _{4\pi }I_{\nu }({\vec {r)),{\vec {\Omega )))\cos \theta d\Omega

Udtrykket "i en given retning" refererer til orienteringen af stedet givet af den normale vektor . ${\vec {n}}$

I observationsastronomi taler man normalt om en flux fra et objekt. Så taler vi kun om den stråling, der kommer fra den rumvinkel, som objektet optager. Derudover viser de objekter, som astronomi studerer, sig ofte at være pointagtige ( uopløselige ), og begrebet intensitet kan ikke introduceres for dem. Derfor introduceres ofte en definition af flow, der ikke er relateret til intensitet. Flux er mængden af energi, der passerer gennem et enkelt område i et enkelt frekvensbånd pr. tidsenhed:

F_{\nu}={\frac {\Delta E}{\Delta \sigma \Delta \nu \Delta t))

Det er denne fysiske størrelse, som alle teleskoper måler . Hvis kilden er opløselig, og dens intensitet er defineret, er begge definitioner ækvivalente.

Stjernestørrelser

Litteratur

Ambartsumyan V.A., Mustel E.R., Severny A.B., Sobolev V.V. Teoretisk astrofysik. - M .: Statens forlag for teknisk og teoretisk litteratur, 1952.
Ivanov VV Strålingsoverførsel og spektre af himmellegemer. - M .: Nauka, 1969, - 472 s.
Zasov A. V., Postnov K. A. Generel astrofysik. - Fryazino, 2006. - 496 s.