亮度、光度和星等@ I, Me | 北極星絕對星等
繼上一篇七夕之牛郎與織女講到夏季大三角之後,發現有不少人對星星有興趣啊…所以今天繼續開講,我們就先從最常聽到的幾個名詞開始談起。這大三角的三顆星中,最亮的是織女(0等),其次是牛郎(0.8等),最後是天津四(1.3星等),後面括號是表示這些星星的星等,在了解星等之前,我們有兩個名詞要先弄懂:亮度和光度。何謂亮度?那就是定量描述一個光源的明暗的方式,通常我們會說測量一個光源的輻射量來得到其亮度,亮度(Brightness)與光度(Luminosity)不太相同,亮度是描述觀察到的輻射量,所以亮度跟距離有關,距離越遠,亮度越低...
繼上一篇七夕之牛郎與織女講到夏季大三角之後,發現有不少人對星星有興趣啊…所以今天繼續開講,我們就先從最常聽到的幾個名詞開始談起。這大三角的三顆星中,最亮的是織女(0等),其次是牛郎(0.8等),最後是天津四(1.3星等),後面括號是表示這些星星的星等,在了解星等之前,我們有兩個名詞要先弄懂:亮度和光度。何謂亮度?那就是定量描述一個光源的明暗的方式,通常我們會說測量一個光源的輻射量來得到其亮度,亮度 (Brightness) 與光度 (Luminosity) 不太相同,亮度是描述觀察到的輻射量,所以亮度跟距離有關,距離越遠,亮度越低,但光度 (Luminosity) 是描述一個星球的總體發光能力,所以光度根本與距離無關,這兩個名詞可要小心使用。
好了,回到正題,星等是天文學家用來描述星星亮度的量,星等其實沒什麼,從數學上來說,只是對亮度取個對數,表示如下: 星等=-2.5 log10(亮度)
但是…星等這個東西其實沒有物理意義,也許可以用來唬弄對天文不甚了解的人,介紹星星的時候順便附上它的星等,但是…那又如何?星等數字越小,亮度越亮,反之數字越大,星星越暗,這已經夠討厭了,加上它取了對數當成單位,於是物理意義不見了!要做研究時,必須把它轉換回亮度才能對應真實情況。你也許想問:「那一開始又何必費事把星等算出來呢?」天曉得。XD
總之,天文學術界還不夠成熟,很多錯誤都將錯就錯的用下去,唯一的希望是有一天,國際天文學術會議有膽子好好的把這些錯誤都重新更正,提出清楚而正確的天文常用數字、定量與名詞。
至於星等這個單位的發明,可以一直追溯到西元二世紀的 Hipparchus,他定他把天上最亮的二十顆星定為 1 等星(1 等星等於距離 1 公里的 1 燭光亮度),再依亮度不同分為 2 等星、3 等星,如此類推到 6 等星;Hipparchus 這麼定,是基於眼見為憑的事實,這其實是相當有創見的,不過,到了 1850 年,有個傢伙叫做 Pogson,用光學儀器進行測量,得出 1 等星的亮度為 6 等星的 100 倍,於是他便加以定義:一等星的亮度為六等星的 100 倍,即間距五個星等,此外,每差一個星等增加的亮度倍數必須要相同。
所以最後得到一個結論,一等星比二等星亮約 2...