Яркость небесных тел. Астрофотометрия

10.1 Связь между яркостью объекта, его угловыми размерами и освещённостью, которая образуется в месте наблюдения.

Основная задача астрофотометрии - изучение интенсивности излучений небесных тел. Если космический объект обладает видимыми угловыми размерами, то определяется его яркость. Если он выглядит точкой, то определяется блеск.

Блеск точечного объекта, которым является звезда - это астрономический эквивалент понятия освещённости.

Пусть на площадку s падает по перпендикулярному направлению поток излучения F. Тогда освещённостью Е площадки s называется отношение

Е = F/σ.

Для измерения освещённости используется единица - люкс (лк). Это та освещённость, которую создаёт международная свеча на расстоянии, равном одному метру.

Освещённость, создаваемая на поверхности Земли Солнцем, близка к 135.000 лк, Луной - 0,25 лк, а светом ночного неба - 0,0003 лк.

Освещённость и блеск уменьшаются обратно пропорционально квадрату расстояния от источника излучения.

Освещённость поверхности, перпендикулярной к падающим лучам, определяет блеск источника света.

Для измерения блеска в астрономии вводится понятие звёздной величины.

Рассмотрим площадку S на поверхности светящегося тела. Пусть по перпендикулярному к ней направлению она испускает излучение, обладающее интенсивностью I.

Отношение I/S называется яркостью площадки.

Яркость не зависит от расстояния источника света от наблюдателя. При удалении светящейся площадки от наблюдателя, интенсивность излучения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, но и видимая площадь убывает в этой же пропорции. Следовательно их отношение, т.е. яркость, сохраняет свою величину.

Поэтому нельзя говорить “яркость звезды”.

Для измерения яркости используется величина стильб (сб). Это та яркость, которую имеет площадка в 1 см², если сила испускаемого ею света равна одной международной свече.

Яркость поверхности Солнца около 150 000 сб, а диска полной Луны - 0,25 сб.