光、輻射與電磁波譜

光度

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兩個燈泡可以看起來一樣亮——一個是緊挨著你的暗淡小夜燈,另一個是街道遠端的體育場泛光燈。它們的視亮度相同,真實功率卻天差地別。光度是一個物體真實的、內在的功率:它每秒輻射的總能量,與它離我們多遠、或者從我們所站之處看起來有多亮都無關。

光度衡量的是單位時間的能量,所以它就是一種功率,以瓦為單位,和燈泡的額定功率完全一樣。天文學家常以太陽為參照來報它,太陽的光度約為3.8乘以10的26次方瓦(寫作 L⊙)。在這把尺子上,暗淡的紅矮星也許只有千分之一太陽光度,而最亮的超巨星可達數十萬太陽光度,類星體更可亮達一萬億。斯特藩—玻爾茲曼定律把光度與恆星的溫度和大小綁在一起,所以知道其中兩個就能求出第三個。

光度是天文學家真正想要的量,因為它是物體自身的屬性,而非距離造成的偶然。但我們無法直接測量它——所有望遠鏡看到的只是有多少光抵達,也就是流量。要把我們接收到的轉換成真實功率,必須知道距離並運用平方反比定律。這正是為什麼光度和距離永遠糾纏在一起:得到其一就能得到另一個。所謂「標準燭光」,就是任何我們事先已知其光度的天體,讓我們能反解出距離。

亮星天津四在我們天空中看起來只是中等明亮,可它卻是已知最高光度的恆星之一——功率是太陽的數萬倍——只因為它極其遙遠。它的暗淡欺騙了眼睛;它的光度才揭示出它的真實本性。

光度是真實功率;一個東西看起來多亮還取決於它的距離。

光度(內在功率)和亮度(在我們看來的樣子)是兩回事。一顆恆星若很遠,可以光度高卻看起來暗;若很近,可以光度一般卻看起來亮——平方反比定律通過距離把兩者聯繫起來。

又稱
intrinsic power本征光度亮度(內在)