Leuchtkraft
Unter der Leuchtkraft L versteht man die pro Sekunde insgesamt abgestrahlte
Energie, d.h. die (Strahlungs-) Leistung. Sie wird in Watt gemessen.
Die Leuchtkraft der Sonne kann durch die Bestimmung
der Solarkonstante direkt gemessen werden. Leuchtkräfte anderer
Sterne bestimmt man, indem man die absolute Helligkeit des Sterns mit der
absoluten Helligkeit der Sonne (oder eines anderen Sterns) vergleicht.
Leuchtkraft der Sonne
Durch Messung der Solarkonstante, bei der sich 1370 W/m2 ergibt,
kann die Leuchtkraft L der Sonne wie folgt bestimmt werden:
In der Entfernung R = 1AE =1,496·1011 m vom Sonnenmittelpunkt
trifft pro Sekunde auf die Fläche 1 m2 Erdoberfläche
von der Sonne die Energie 1370 J ein. Diese entstammt einer winzigen Fläche
der Sonnenoberfläche.
Die gesamte Strahlung der Sonne durchsetzt aber nicht nur die Fläche
1m2 sondern die gesamte Kugeloberfläche O einer Kugel mit
dem Radius R.
Auf jeden Quadratmeter dieser Fläche treffen pro Sekunde 1370 J
Energie ab. Die Energieabgabe der gesamten Sonnenoberfläche pro Sekunde
beträgt daher:
Das ist die Leuchtkraft der Sonne.
Leuchtkraft - absolute Helligkeit
Der Strahlungsstrom, der in einer bestimmten Entfernung registriert wird,
ist bei vorgegebener Entfernung Stern-Empfänger proportional zur ausgesandten
Energie pro Sekunde, d.h. zur Leuchtkraft. Bringen wir einen Stern der
Leuchtkraft L und einen Stern der Leuchtkraft LS z.B. in die
Entfernung 10 pc, so gilt für die vom Empfänger registrierten
Energiemengen pro Sekunde:
Nach Definition der absoluten Helligkeiten gilt
also
Durch Messung der (bolometrischen) absoluten Helligkeiten erhält
man daher die Leuchtkraft.
Für Hauptreihensterne ist die Leuchtkraft korreliert mit der Masse
m der Sterne. Es gilt die Masse-Leuchtkraftbeziehung: Je größer
die Masse, um so größer die Leuchtkraft. Annähernd gilt:
L ~ m3
Leuchtkraft - effektive Temperatur, Sternradius
Je größer die effektive Temperatur Teff eines Körpers,
um so größer die Energie, die er pro Sekunde und Quadratmeter
Oberfläche abstrahlt. Nach dem Gesetz von Stefan-Boltzmann gilt:
Die Leuchtkraft L ergibt sich daher zu
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