efektiivinen lämpötila

Tiedosto:Phys-toughl.gif


efektiivinen lämpötila

Selite Tärkein tähtien pintalämpötiloja luonnehtiva suure on efektiivinen lämpötila. Se määritellään sellaisen mustan kappaleen lämpötilana, jonka säteilemä kokonaisvuontiheys (ja siten säteilyteho) on sama kuin kohteen. Säteilyn aallonpituusjakauman ei siis tarvitse lainkaan muistuttaa Planckin lakia. Efektiivinen lämpötila on siksi hyvin määritelty silloinkin, kun kohteen säteily poikkeaa huomattavasti mustan kappaleen säteilystä.

Esimerkiksi tähtien spektriluokittelussa esiintyvät tähtien pintalämpötilat ovat juuri efektiivisiä lämpötiloja.

Stefanin-Boltzmannin lain mukaan mustan kappaleen säteilyn kokonaisvuontiheys on

F=s T⁴,

missä vakio s on Stefanin-Boltzmannin vakio. Kun tästä ratkaistaan lämpötila, saadaan kaava, joka määrittelee efektiivisen lämpötilan T_e:

T_e = (F / s)^1/4.

Jos pallomaisen tähden säde on R, sen säteilemä kokonaisvuo on

L = 4 pi R² F,

joten etäisyydellä r havaittu säteilyvuon tiheys on

F' = L / (4 pi r²) = (R² / r² ) F = (a / 2)² s T_e⁴,

missä a = 2R / r on tähden kulmaläpimitta. Efektiivisen lämpötilan suora määrittäminen edellyttää siis tähden kokonaisvuontiheyden mittaamista ja tähden kulmahalkaisijan tuntemista. Tämä on mahdollista vain harvoissa tapauksissa, joissa kulmaläpimitta on saatu määritetyksi interferometrisilla mittauksilla.

Erikieliset vastineet

effective temperature

englanti (English)

Käytetyt lähteet

Zubenelgenubi

Alaviitteet

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 5.11.2024: Tähtitiede:efektiivinen lämpötila. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:efektiivinen lämpötila.)

Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →