Fotometrické veličiny (astronomie)

Fotometrická veličina  - aditivní fyzikální veličina , která určuje časové, prostorové, spektrální rozložení energie optického záření a vlastnosti látek, médií a těles jako zprostředkovatelů přenosu energie nebo přijímačů.

Astronomie obvykle používá fotometrické veličiny mírně odlišné od těch používaných ve fyzice.

Intenzita ( jas povrchu )

Uvažujme elementární oblast s normálovým vektorem , umístěnou v poli záření zdroje s prostorovým úhlem . Směr ke zdroji je dán vektorem . Nechť  je množství energie, která přišla ze zdroje v průběhu času v daném směru ve frekvenčním pásmu . Intenzita záření v daném směru  je množství energie procházející jednotkovou plochou, umístěnou kolmo ke zvolenému směru, z jednotkového prostorového úhlu v jednotkovém frekvenčním pásmu za jednotku času:

.

 je úhel mezi vektory a . Je třeba poznamenat, že slova "v tomto směru" odkazují na směr ke zdroji daný vektorem .

Zohledňuje se projekce plochy do směru , tedy vlastně projekce na ploché vlnoplocho nekonečně vzdáleného zdroje, takže intenzita nezávisí na orientaci plochy. Protože zákon inverzní kvadratury platí jak pro energii , tak pro prostorový úhel , intenzita nezávisí na vzdálenosti ke zdroji. Důležitou vlastností intenzity je, že charakterizuje samotný zdroj a nemá nic společného s vlastnostmi a umístěním přijímače.

Radiační tok

V teoretické astrofyzice se často zavádí koncept vektoru toku záření :

.

Tento vektor charakterizuje pole záření a ukazuje směr přenosu energie záření. Pokud je záření izotropní, to znamená, že intenzita nezávisí na směru, pak je vektor toku nulový.

Projekce vektoru proudění do směru normály se nazývá proudění v tomto směru :

Fráze "v daném směru" odkazuje na orientaci místa danou normálním vektorem .

V pozorovací astronomii se obvykle mluví o toku z objektu. Pak mluvíme pouze o záření, které pochází z prostorového úhlu, který objekt zabírá. Navíc objekty, které astronomie studuje, se často ukazují jako bodové ( neřešitelné ) a nelze pro ně zavést pojem intenzity. Proto se často zavádí definice proudění, která nesouvisí s intenzitou. Tok je množství energie procházející jednou oblastí v jednom frekvenčním pásmu za jednotku času:

.

Právě tuto fyzikální veličinu měří všechny dalekohledy . Pokud je zdroj rozlišitelný a je definována jeho intenzita, pak jsou obě definice ekvivalentní.

Hvězdné velikosti

Literatura