1、天文学基础天文学基础（公共选修课教程）（公共选修课教程）上海工程技术大学上海工程技术大学 施施 韡韡9 恒星恒星知道描述恒星的主要参数、分类；了知道描述恒星的主要参数、分类；了解恒星演化的大致规律。解恒星演化的大致规律。重点：恒星演化规律重点：恒星演化规律 。9.1 恒星的参数恒星的参数一、恒星的亮度、星等、光度一、恒星的亮度、星等、光度u 恒星的亮度恒星的亮度 在观测点与实现垂直的平面上，在观测点与实现垂直的平面上，星光产生的照度。星光产生的照度。u 照度照度 被照亮的程度，单位勒克斯被照亮的程度，单位勒克斯 (lx)坎德拉 (cd) 辐 射 强 度 为 每球面度 1/683瓦， 频 率 为
2、 5401012Hz（=560nm）的 单 色光源的 发 光 强 度。1坎德拉的 发 光 强 度 辐 射功率 为 4/683瓦 =0.0184瓦。 该 光源在 1球面度内的光通量定 义为 1流明。球面上的照度 = 4流明 / 4米 2=1勒克斯，即一支 标 准蜡 烛 在 1米 处 所 产 生的照度。u 恒星的亮度以照度为定义，却不用勒克斯单位来恒星的亮度以照度为定义，却不用勒克斯单位来描述，而是沿用古希腊人做法，用星等来表示。描述，而是沿用古希腊人做法，用星等来表示。u 古希腊天文学家喜帕恰斯把全天肉眼可见的恒星古希腊天文学家喜帕恰斯把全天肉眼可见的恒星分成六个等级，最亮的分成六个等级，最亮的
3、 1等，勉强可见的是等，勉强可见的是 6等。等。现 代方法 测 量 发现 1等星比 6等星的 实际 亮度 刚 好大 100倍。m = -2.5lgEm是 胜 利感 觉 的 强 弱程度， E是 实际 亮度。E = E010-0.4m勒克斯m是 视 星等的 强 弱程度， E是 实际 亮度。大气 层 外 产 生的照度：u 绝对星等绝对星等 恒星在恒星在 10秒差距秒差距 (pc)处的亮度处的亮度u 秒差距秒差距 视差为视差为 1的恒星的距离的恒星的距离太阳地球恒星 = 206265/D (Au)AuD1pc=206265Au3.26Ly视星等和绝对星等的转换视星等和绝对星等的转换M = m + 5
4、- 5lgDm为视 星等， D为 恒星与地球距离，以秒差距 为单 位。u 恒星光度测量就是通过望远镜和辐射探测器测量恒星光度测量就是通过望远镜和辐射探测器测量恒星的亮度及亮度的变化情况。恒星的亮度及亮度的变化情况。辐 射探 测 器是天文望 远镜 的附属 设备 ，可以是照相底片、光 电 倍增管、 电 磁耦合器件（ CCD）等。通过分光光度测量可以获得恒星各个波段的能量分布情况，通过维恩位移定律可以求得恒星表面的绝对温度 T。max = bT-1b=2.898 10-3mK已知温度 T，通过斯忒藩 -波尔兹曼定律，可求恒星表面单位时间内每单位面积上所有波长的辐射总量 E。E = T4 =5.67
5、10-8Wm-2K-4由以上公式可知：辐射能量最高的波长值随温度成反比。由以上公式可知：辐射能量最高的波长值随温度成反比。恒星表面温度越高，能量越向短波波段集中，星光颜色偏蓝紫色，反之恒星表面温度越高，能量越向短波波段集中，星光颜色偏蓝紫色，反之偏红橙色。偏红橙色。恒星表面单位面积的辐射总量与温度的恒星表面单位面积的辐射总量与温度的 4次方成正比。次方成正比。温度高、体积大的恒星必然是光度大的恒星。温度高、体积大的恒星必然是光度大的恒星。已知恒星距离，可以从视亮度计算恒星的光度 L，并可以由已知的辐射总量 E得到恒星的半径 R。L = 4R2Eb=2.898 10-3mK二、恒星的光谱二、恒星的光谱
