[理学]11_恒星的测量.pdf

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[理学]11_恒星的测量

第十五章 恒 星 §15.1恒星的距离 §15.2恒星的星等;亮度和光度 §15.3辐射基本知识;恒星的颜色与温度 §15.4恒星的大小 §15.5恒星的光谱和赫罗图 §15.6 双星和恒星质量 §15.2 恒星的星等;亮度与光度 1. 恒星的光度和亮度 • 光度L (luminosity):单位时间内辐射的总能 量,即电磁辐射功率,是恒星的固有参量。 • 亮度F (brightness):在地球上单位时间单位垂 直截面接收到的天体的辐射量,即照度。 视亮度的大小取决于三个因素:天体的光度、 距离、星际物质对辐射的吸收和散射 平方反比定律: 单位面积接收到的辐射强度F 与光源距离d 的平方成反比, 即 F ∝d -2 视目视星等(apparent visual magnitude) • 星等是对亮度的度量 • 所谓亮度(brightness)在天文学中指某天体的电磁 辐射对接收器(人眼、望远镜等)的照度。亮度不仅 与光源距离的平方成反比,而且还与接收器对辐射 的选择效应有关(如人眼对λ=555纳米的光最敏 感)。 • 由于照度与光源的距离有关,所以在天文学里,亮 度有视亮度(apparent brightness)与绝对亮度 (absolute brightness)的区别。 • 又由于照度与接收器对辐射的选择效应有关,所以 星等按接收器不同而分为不同的系统,肉眼观测到 的星等叫目视星等(visual magnitude),用mv表示。 全天可见约 6000 颗恒星 1 等星 22颗 织女星 0.03m 2 等星 71颗 天狼星 -1.44m 3 等星 190颗 金星最亮时 - 4.4m 4 等星 610颗 满月 -12.74m 5 等星 1929颗 太阳 -26.75m 余下都是6等星 最大地面望远镜 +25m 哈勃空间望远镜 +30m (3) 视星等的种类 • 由于接收器对不同频率的辐射,灵敏度不同, 所以视星等的测量通常是在某一波段范围内 进行的。 • 根据测量波段的不同,视星等可以分为 目视星等(v)、照相星等(pg)和光电星等(pe) , 在全波段测量得到的星等称为热星等(bol)。 星等系统(光度系统) 目视星等 人眼对黄绿光(平均波长约为550nm )最 敏感 照相星等 照相底片对蓝紫光(250 -500nm,平均 波长约为430nm )最敏感 仿视星等 用黄绿色滤光片配合照相底片,得到的 灵敏度与人眼大致相同 光电星等 由安装在望远镜终端的光电光度计测得 辐射星等 用对各个波段辐射灵敏度均相同的探测 器测得 热星等 表征恒星在整个电磁波段辐射总量 2. 视星等m (apparent magnitude) 古希腊天文学家Hipparcos在公元前150年左右首先创立的 表征恒星亮度的系统(1等星-6等星) • 星等值越大,视亮度越低 • 天文学家在此基础上建立了星等系统,定义1等星的 亮度是6等亮度的100倍,即星等每相差1等,亮度比 为(100)1/5 0.4 =10 ≈2.512倍 •

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