Ljusstyrka

Ljusstyrka  är namnet på en serie fysiska storheter .

Fotometrisk ljusstyrka

Inom fotometri är ljusstyrka  en ljusmängd , vilket är ljusflödet av strålning som emitteras från en liten yta av en ljusyta av en enhetsyta . Det är lika med förhållandet mellan ljusflödet som härrör från den betraktade lilla ytan av ytan till arean av detta område [1] :

,

där dΦ v  är ljusflödet som emitteras av en ytarea d S . Ljusstyrkan i International System of Units (SI) mäts i lm /m². 1 lm/m² är ljusstyrkan på en yta på 1 m2 som avger ett ljusflöde på 1 lm.

En analog av ljusstyrka i systemet för energifotometriska storheter är energiluminositet (strålning). Dess definition liknar definitionen av ljusstyrka, men istället för ljusflödet Φ v används strålningsflödet Ф e . SI-enheten för energiluminositet är W /m².

En himlakropps ljusstyrka

Ljusstyrka i astronomi  är den totala energi som utstrålas av ett astronomiskt objekt ( planet , stjärna , galax , etc.) per tidsenhet . Den mäts i absoluta enheter ( SI  - W ; CGS  - erg / s) eller i enheter för solens ljusstyrka ( L = 3,86⋅10 33 erg / s = 3,86⋅10 26 W) [2] .

Ljusstyrkan hos ett astronomiskt objekt beror inte på avståndet till objektet, bara den skenbara stjärnstorleken beror på det . Ljusstyrka är en av de viktigaste stjärnegenskaperna, vilket gör det möjligt att jämföra olika typer av stjärnor med varandra i diagrammen "spektrum-luminositet" och "mass-luminositet" . Ljusstyrkan för huvudsekvensstjärnor kan ungefärligen beräknas med formeln [3] :

där R  är stjärnans radie, T  är temperaturen för dess fotosfär , σ  är Stefan-Boltzmanns konstant .

Ljusstyrkan hos de ljusaste stjärnorna är miljontals gånger större än solens. Ljusstyrkan för en hypernovaexplosion överstiger solens ljusstyrka med ungefär en miljard gånger . Ljusstyrkan hos de ljusaste kvasarerna kan överstiga solenergin med hundratals biljoner gånger [4] .

Acceleratorns ljusstyrka

I experimentell elementär partikelfysik är luminositet acceleratorparametern som kännetecknar intensiteten av kollisionen av strålpartiklar med partiklar av ett fast mål (intensiteten av kollisionen av partiklar från två kolliderande strålar i fallet med kolliderar ). Ljusstyrkan L mäts i cm −2 s −1 . Att multiplicera reaktionstvärsnittet med ljusstyrkan ger den genomsnittliga frekvensen av denna process vid den givna kollideraren .

Ljusstyrkan för Large Hadron Collider under de första veckorna av körningen var inte mer än 10 29 partiklar/cm²·s, men den fortsätter att öka konstant. Målet är att uppnå en nominell ljusstyrka på 1,7⋅10 34 partiklar/cm² s, vilket är i storleksordning lika med ljusstyrkorna för BaBar ( SLAC , USA) och Belle ( KEK , Japan ). KEKB- kollideren har världsrekordet i ljusstyrka för acceleratorer med kolliderande strålar - 2,11⋅10 34 cm −2 s −1 [5] .

Anteckningar

  1. "Luminosity" // Fysisk uppslagsverk. Ch. ed. Prokhorov A. M. - M . : "Stora ryska uppslagsverket", 1994. - T. 4. - S. 461. - 704 sid. - ISBN 5-85270-087-8 .
  2. Ljusstyrka  / A. M. Cherepashchuk  // Space Physics: Little Encyclopedia / Editorial Board: R. A. Sunyaev (Chief ed.) och andra - 2nd ed. - M  .: Soviet Encyclopedia , 1986. - S. 607-608. — 70 000 exemplar.  (Tillgänglig: 27 juni 2014)
  3. V. A. Baturin, I. V. Mironova. Huvudsekvens . Stjärnorna: deras struktur, liv och död . Astronet . Hämtad 26 maj 2019. Arkiverad från originalet 26 maj 2019.
  4. Nikolaj Khizhnyak. Den ljusaste kvasaren i universum har upptäckts. Den är 600 biljoner gånger ljusare än vår sol. Hi-News.ru (14 januari 2019). Hämtad 26 maj 2019. Arkiverad från originalet 26 maj 2019.
  5. Alexey Poniatov. Asymmetridetektorn kommer att söka efter New Physics  // Science and Life . - 2017. - Nr 5 . - S. 4-7 .