「亮度」和「光度」有什麼分別 ?

mca

在科普書中，亮度和光度往往視為同一意思，但英文的原義是不同的。正確地說，「亮度」是 Brightness，以 stellar magnitude (星等) 來衡量，每暗 1 個星等，亮度便減弱 2.512 倍；「光度」是 Luminosity，以功率單位的 watts (瓦特) 來衡量，例如太陽，它的目視亮度 = –26.7 等，絕對亮度 = +4.8 等，對應的光度是 3.85 x 10^26 watts，表示太陽能夠向外輻射 3.85 x 10^26 焦耳 / 秒，光度與絕對星等可經式子換算。

測量太陽光度的原理很簡單，設下圖的 d 是日地距離 = 149 600 000 km，人造衛星在大氣層外收集每平方米的太陽輻射，平均得 1368 watts，在 d 處的球面面積是 4 pi (d)^2 = 2.812 x 10^23 平方米，因此到達球面的太陽輻射總功率 = 1368 x 2.812 x 10^23 = 3.85 x 10^26 watts，這個數字即是太陽光度、相當於 2008 年全球能量消耗的 25 萬億倍 !  參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Wor ... ces_and_consumption




其他恆星的光度可從這對式子算出來：

                       m – M  = 5 log (d) – 5

         星的光度 / 太陽光度 = 2.512^(4.8 – M)

式中的 m 是視星等，M 是絕對星等，d 是星的距離 (以 parsec 秒差距計)

舉例：從觀測得天狼星的視星等 m = –1.5，距離 d = 2.64 秒差距 (8.6 光年)，

             它的絕對星等 M = –1.5 + 5 – 5 log (2.64) = 1.4
                   星的光度 = 2.512^(4.8 – 1.4) = 23 倍太陽光度

以上計算適用於自轉慢的星 (例如太陽，自轉周期 25 天)，如果是自轉快的星 (例如織女星，自轉周期 12 小時)，它會變成扁圓球狀令光度比計算值低。參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Vega

至於距離不明確的恆星，我們無法從上述方法算出它的光度，不過通過光譜分類我們仍有辦法把光度大約估計出來，例如 A1 型主序星約有 35 倍太陽光度，G2 型主序星約有 1.0 倍太陽光度，K4 型主序星約有 0.2 倍太陽光度。
參考 http://outreach.atnf.csiro.au/ed ... spectral_class.html