Chiar și departe de astronomie oamenii știu că stelele au o strălucire diferită. Cele mai stralucitoare stele vizibile cu ușurință în cer lumină poluat oraș, și cele mai slabe sub perceptibile abia dacă condițiile de vizionare ideal.
Pentru a caracteriza stralucirea stelelor si a altor corpuri ceresti (de exemplu, planete, meteorii, soarele și luna) oamenii de știință au dezvoltat o scară de magnitudini.
magnitudine aparenta (m, adesea numit pur și simplu „magnitudine“) indică fluxul în apropierea observatorului, adică strălucirea observată a unei surse celest, care nu depinde numai de puterea de radiație efectivă a obiectului, dar, de asemenea, pe distanța de la el ...
Acest astronomice adimensional cantitate caracteristică a pozat iluminarii obiect ceresc în apropierea observatorului.
Iluminarea - magnitudine de lumină egală cu raportul dintre incidentul fluxului luminos pe o mică regiune a suprafeței de la zona sa.
Unitatea de măsurare a luminii în Sistemul Internațional de Unități (SI) este superior (1 lux = 1 lumen pe metru pătrat), un GHS (centimetru-gram-secundă) - ph (un ph este de 10 000 lux).
Iluminarea este direct proporțională cu intensitatea luminii sursei de lumină. La scoaterea sursei de iluminare a suprafeței iluminate scade invers proporțional cu pătratul distanței (invers pătratică).
Subiectiv, magnitudinea aparenta perceputa ca luciu (din sursele punctiforme), sau luminozitatea (cel mai lung).
Astfel, punctul de luciu sursă unică prin compararea acestuia cu un alt luciu, luată ca referință. Aceste standarde sunt, de obicei, special selectate stele invariabile.
Magnitudinea a introdus inițial ca o lumină indicator vizibil în stea optic, dar mai târziu extins la alte game de radiații: infraroșu, ultraviolete.
Astfel, aparenta magnitudine m sau luciul este o măsură a E lumina generată de sursa de pe suprafața perpendiculară razele în locul de observație.
Cele mai stralucitoare stele ale Hipparchus acordate primă mărime, și deci dim, abia vizibile cu ochiul liber, - al șaselea, iar restul sunt repartizate uniform pe valorile intermediare. Mai mult decât atât, divizia de magnitudini Hipparchus a făcut astfel încât stelele din prima magnitudine părea atât de mult mai strălucitor decât stele două magnitudine ca cele care par a fi mai strălucitoare decât stea treia magnitudine și așa mai departe. D. Aceasta este, de la gradarea la gradația luminozitatea de stele schimbat de unul și aceeași sumă.
După cum sa dovedit, relația dintre o astfel de scară pentru cantitățile reale fizice logaritmică, deoarece o modificare a luminozității în același număr de ori pentru ochi ca o schimbare de aceeași valoare - legea empirică psihofizic Weber - Fechner drept. potrivit căreia intensitatea sentimentelor este direct proporțională cu logaritmul intensității stimulului.
Acest lucru se datorează percepției umane, de exemplu, în cazul în care un candelabru aprins succesiv 1, 2, 4, 8, 16 bulbi identice, ni se pare că iluminarea din cameră în orice moment este crescută cu aceeași valoare. Aceasta este suma inclusă becuri ar trebui să fie crescut în același număr de ori (de două ori în exemplu), astfel încât i se părea că ne crește luminozitatea este constantă.
Dependența logaritmică a senzațiilor forței E de fizică stimul intensitate P este exprimat prin formula:
E = k log P + o (1)
în cazul în care k și a - unele constante determinate de acest sistem de senzori.
La mijlocul secolului al 19-lea. Astronomul englez Norman Pogson pentru a formaliza scara de magnitudini, care ia în considerare legea psiho-fiziologice.
Pe baza rezultatelor reale ale observațiilor, el a postulat că
Megastar exact de 100 de ori mai strălucitoare decât stelele a șasea magnitudine.
Astfel, în conformitate cu expresia (1) mărimea aparentă determinată de ecuația:
m = -2,5 lg E + o, (2)
-2.5 - Pogson coeficient minus - tribut adus tradiției istorice (stele mai luminoase au inclus mai mici negativ, magnitudine ..);
a - punctul de scara de magnitudini stelare la zero, stabilită printr-un acord internațional referitoare la alegerea punctului de bază al scalei de măsurare.
În cazul în care E1 și E2 corespund la magnitudini de m1 și m2 Stellar. apoi (2) care:
E2 / E1 = 10 0,4 (m1 - m2) (3)
Reducerea magnitudinii de una m1 - m2 = 1 conduce la o iluminare a crescut E aproximativ 2512 de ori. Când m1 - m2 = 5, care corespunde unui interval de la 1 la magnitudinea 6-a, schimbarea de iluminare este E2 / E1 = 100.
formula Pogson în său clasic formează o legătură între mărimea aparentă:
m2 - m1 = -2,5 (lgE2 - lgE1) (4)
Această formulă permite determinarea magnitudinile diferență, dar nu și valorile ei înșiși.
Deci, se poate ajuta să construiască o scară absolută, este necesar să se stabilească punctul zero - strălucire, ceea ce corespunde la o magnitudine de zero (0 m). În primul rând, așa cum a fost acceptată 0 m luciu Vega. Apoi, punctul zero a fost înlocuită, dar pentru observații vizuale Vega încă mai pot servi ca un standard de la zero magnitudine aparentă (în sistem modern, în banda de sistem V UBV, strălucirea este .03 m. Pe ochiul care este imposibil de distins de la zero).
De obicei, magnitudinile scara punctului zero acceptă în mod condiționat pe platourile de filmare de stele, fotometrie atent care este executat prin diverse metode.
De asemenea, pentru 0 m adoptat o iluminare bine definită, egală cu valoarea energetică E = 2,48 * 10 -8 W / m². De fapt, era lumină și determinat prin observații, astronomii, și numai apoi convertite în special magnitudini.
Ei fac acest lucru, nu numai pentru că „atât de obișnuiți cu“, dar și pentru că magnitudinea a fost concept foarte convenabil.
Magnitudinea a fost concept foarte convenabil
Se măsoară iluminarea în wați pe metru pătrat este extrem de greoaie: pentru soarele devine mai multă valoare, iar pentru stelele telescopice slab - foarte mici. În același timp, operează magnitudini sunt mult mai ușor, deoarece scara logaritmica este extrem de convenabil pentru a afișa o gamă foarte largă de valori valori.
Pogsonovskaya formalizare, ulterior, a devenit metoda standard de estimări magnitudine.
Cu toate acestea, gama modernă nu este limitată la șase magnitudini sau doar la lumina vizibilă. obiecte foarte luminoase au magnitudine negativ. De exemplu, Sirius, cea mai stralucitoare stea din sfera cerească, are o magnitudine de minus 1,47 m. scară modernă permite, de asemenea, pentru a obține valoarea Soarelui si Luna: Full Moon are magnitudine -12,6 m. și Sun -26,8 m. telescop orbital „Hubble“ se poate observa obiecte a căror valoare a luminozității este de aproximativ 31,5 m.
Scara de magnitudini
(Scale - revers: valori mai mici corespund obiectelor mai luminoase)
Aparentele Magnitudinile unora dintre corpurile cerești
Soare: -26.73
Luna (luna este plină): -12.74
Venus (la luminozitate maximă): -4,67
Jupiter (la luminozitate maximă): -2.91
Sirius: -1.44
Vega: 0,03
Cele mai slabe stele vizibile cu ochiul liber: aproximativ 6,0
Soarele la o distanță de 100 de ani-lumină: 7.30
Proxima Centauri: 11.05
Cea mai stralucitoare quasar: 12,9
Telescopul mai slabe obiecte, imaginile sunt primite „Hubble“: 31.5
Mai multe materiale: