Fotometriska storheter (astronomi)

Fotometrisk kvantitet - en additiv fysikalisk kvantitet som bestämmer den tidsmässiga, rumsliga, spektrala fördelningen av energin hos optisk strålning och egenskaperna hos ämnen, medier och kroppar som förmedlare av energiöverföring eller mottagare.

Astronomi använder vanligtvis fotometriska storheter som skiljer sig något från de som används inom fysiken.

Intensitet ( ytljusstyrka )

Betrakta ett elementärt område med normalvektorn , beläget i strålningsfältet för en källa med rymdvinkel . Riktningen till källan ges av vektorn . Låt vara mängden energi som kom från källan över tiden i en given riktning i frekvensbandet . Strålningsintensiteten i en given riktning är mängden energi som passerar genom en enhetsarea, belägen vinkelrätt mot den valda riktningen, från en enhets rymdvinkel i ett enhetsfrekvensband per tidsenhet: $\Delta \sigma$ ${\vec {n}}$ $\Delta \Omega$ ${\vec {\Omega ))$ $\Delta E$ $\Delta t$ $\Delta \nu$

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

$\theta$ är vinkeln mellan vektorerna och . Det bör noteras att orden "i denna riktning" hänvisar till riktningen till källan som ges av vektorn . ${\vec {n}}$ ${\vec {\Omega ))$ ${\vec {\Omega ))$

Projektionen av området på riktningen tas med i beräkningen , det vill säga i själva verket projektionen på en platt vågfront av en oändligt avlägsen källa, så intensiteten beror inte på områdets orientering. Eftersom den omvända kvadratlagen gäller för både energin och rymdvinkeln , beror intensiteten inte på avståndet till källan. En viktig egenskap av intensitet är att den kännetecknar själva källan och inte har något att göra med mottagarens egenskaper och placering. ${\vec {\Omega ))$ $\Delta E$ $\Delta \Omega$

Strålningsflöde

I teoretisk astrofysik introduceras ofta begreppet strålningsflödesvektor :

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

Denna vektor karaktäriserar strålningsfältet och pekar i riktningen för strålningsenergiöverföringen. Om strålningen är isotrop, det vill säga intensiteten beror inte på riktningen, då är flödesvektorn noll.

Projektionen av flödesvektorn på normalens riktning kallas flödet i denna riktning :

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

Frasen "i en given riktning" hänvisar till orienteringen av platsen som ges av den normala vektorn . ${\vec {n}}$

Inom observationsastronomi brukar man tala om ett flöde från ett föremål. Då talar vi bara om strålningen som kommer från den rymdvinkel som objektet upptar. Dessutom visar sig de objekt som astronomi studerar ofta vara poänglika ( olösbara ), och begreppet intensitet kan inte introduceras för dem. Därför introduceras ofta en definition av flöde som inte är relaterad till intensitet. Flux är mängden energi som passerar genom ett enda område, i ett enda frekvensband per tidsenhet:

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

Det är denna fysiska storhet som alla teleskop mäter . Om källan är lösbar och dess intensitet är definierad, är båda definitionerna ekvivalenta.

Stjärnans magnituder

Litteratur

Ambartsumyan V.A., Mustel E.R., Severny A.B., Sobolev V.V. Teoretisk astrofysik. - M .: Statens förlag för teknisk och teoretisk litteratur, 1952.
Ivanov VV Strålningsöverföring och spektra av himlakroppar. - M .: Nauka, 1969, - 472 sid.
Zasov A. V., Postnov K. A. Allmän astrofysik. - Fryazino, 2006. - 496 sid.