Освещенность
Освещенность Е, — Освещенность Е, лк отношение светового потока, падающего на рассматриваемый малый участок поверхности, к площади этого участка. Источник: ГОСТ 26602.4 99: Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
освещенность — (Eν) Физическая величина, определяемая отношением светового потока, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка . [ГОСТ 26148 84] освещенность Отношение светового потока, падающего на… … Справочник технического переводчика
освещенность — свет, осиянность, экспозиция, озаренность Словарь русских синонимов. освещенность сущ., кол во синонимов: 7 • озаренность (3) • освещённость (1) … Словарь синонимов
Освещенность — (E) отношение светового потока к площади освещаемой им поверхности; измеряется в люксах (лк). Источник: МУ 2.2.4.706 98/МУ ОТ РМ 01 98. 2.2.4. Физические факторы производственной среды. Оценка освещения рабочих мест. Методические указания (утв … Официальная терминология
Освещенность — – освещенность в точке поверхности, одна из световых величин, равная отношению светового потока излучения, падающего на малый элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этой поверхности (иначе, освещенность – поверхностная… … Энциклопедический словарь СМИ
ОСВЕЩЕННОСТЬ — величина светового потока, падающего на единицу поверхности, измеряется в люксах … Большой Энциклопедический словарь
Освещенность — количественная мера светового потока, падающий на единицу освещаемой поверхности, выражающаяся в люксах и фотах и измеряемая люксметром … Психологический словарь
Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на растения разных ярусов биоценоза. Измеряется лкжсо метрами и выражается в люксах. Экологический словарь. Алма Ата: «Наука». Б.А. Быков. 1983 … Экологический словарь
ОСВЕЩЕННОСТЬ — величина, равная отношению светового потока, падающего на поверхность, к площади освещаемой поверхности. Единица О. в СИ люкс (лк). Внесистемная единица О. фот (ф): 1 ф = 104 лк … Российская энциклопедия по охране труда
ОСВЕЩЕННОСТЬ — (англ. illuminance) световой поток, падающий на единицу освещаемой поверхности. О. измеряется люксметром. Основные единицы О. люкс и фот. О. поверхности прямо зависит от яркости источника света; обратно от квадрата расстояния между поверхностью и … Большая психологическая энциклопедия
освещенность — 3.2 освещенность : Отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого элемента, лк. Источник: ГОСТ 26824 2010: Здания и сооружения. Методы измерения яркости оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Блеск, яркость и светимость в астрономии. В чем отличие?
Астрономия — это наука, и как всякая наука, она имеет свою особую терминологию, или, говоря проще, жаргон. Сторонним людям этот жаргон кажется просто бессмысленным набором фраз, а иногда вызывает улыбку. Вот, например, понятия «блеск звезды», «светимость звезды», «яркость звезды». В принципе понятно, что речь идет о том, насколько звезда яркая или тусклая. Но для чего ввели три разных термина? Или это просто синонимы, а фразы означают одно и то же? Давайте разбираться.
Что такое блеск звезды?
Начнем с блеска. Все вы не раз читали фразы вроде «блеск звезды равен…» или «звезда превосходит по блеску планету Сатурн». Звучит немного странно, не правда ли? Блестеть может начищенный пятак, медный таз на солнце, пуговицы на гимнастерке. В конце концов, могут блестеть глаза. Но звезда? Кажется, что во фразе блеск звезды есть что-то нелепое и слегка архаичное.
На самом деле термин блеск звезды — не устаревшее выражение, а самый что ни есть актуальный, современный термин. Под блеском астрономы подразумевают освещенность, которую создает небесный объект (например, звезда) на плоскости, перпендикулярной лучу зрения.
Слишком мудрено? Можно проще: чем выше блеск звезды, тем сильнее освещает она наши глаза, тем лучше мы ее видим! Звезды высокого блеска видны ночью хорошо, мы говорим про них с восхищением: «Какие яркие звезды!» Звезды, чей блеск мал, видны плохо, или вовсе не видны без телескопа. Мы говорим, что эти звезды тусклые.
Как астрономы измеряют блеск звезд?
Раз понятие блеска в астрономии имеет строгое научное определение, значит блеск можно измерить.
Действительно, блеск звезд (да и вообще любых небесных светил) измеряется в звездных величинах. Звездная величина — особая безразмерная физическая величина, которая применяется только в астрономии и астрофизике. Обозначается в виде латинской буквы m над ее числовым значением. Например, блеск Сириуса -1,44 m . Измеряются звездные величины парадоксальным образом: чем меньше значение m, тем выше блеск небесного объекта. Подробнее читайте в статье «Что такое звездная величина?»
Помимо звездных величин, блеск небесных объектов можно измерять и в традиционных физических величинах, например, в люксах. Связь между звездной величиной и люксом следующая:
m = -14 – 2,5lgJ, где J — значение в люксах.
Таким образом, звезда Вега, имеющая видимый блеск около 0 m , создает освещенность 0,00000254 лк. Полная Луна создает освещенность в 0,25 лк.
Яркость звезд
Выше я написал, что про звезды высокого блеска мы говорим, что эти звезды яркие. Значит ли это, что термины блеск и яркость небесного светила имеют один и тот же смысл?
Нет! Яркость — это количество света, приходящее с единицы площади объекта. Поэтому термин яркость применим только к протяженным объектам — Солнцу, Луне, планетам (уже в небольшой телескоп у них видны диски!), кометам, туманностям. А к точечным звездам или не имеющим ширины метеорам термин яркость уже не применим, ведь у них нет площади! Зато применим термин блеск, ведь он характеризует освещенность, которую создают любые небесные тела, хоть туманности, хоть звезды.
Почему же звезды называют яркими? Это просто анахронизм, общеупотребительное выражение, доставшееся нам с прошлых времен, когда блеск астрономы называли интегральной яркостью небесных объектов, а то, что сейчас считается яркостью, — поверхностной яркостью.
Звездное небо и Млечный Путь летом. Фотография усеяна мириадами звезд, которые имеют разный блеск. В случае с Млечным Путем имеет смысл говорить о яркости отдельных его участков. Фото: James Neeley
Светимость звезд
Нам осталось разобраться с последним термином. Что такое светимость?
Светимость — это мощность излучения небесного тела. Другими словами, это полное количество света, которое испускает небесный объект, например, звезда, в единицу времени. Как и светимость обычной лампочки, светимость звезд измеряется в ваттах. Но числа при этом получаются гигантские, поэтому часто астрономы измеряют светимость звезд в светимостях Солнца, то есть сравнивают мощность излучения звезд с мощностью излучения нашей родной звезды.
Давайте для примера взглянем на некоторые яркие звезды, которые видны на небе по вечерам, скажем, в феврале. Возьмем Сириус, самую яркую звезду ночного неба, и звезду Ригель в созвездии Ориона. Ясно, что Сириус — звезда бо́льшего блеска, чем Ригель, ведь она нам кажется ярче, то есть создает бо́льшую освещенность. Ее видимая звездная величина (m) равна -1,47! Ригель светит на нашем небе не так ярко; его блеск равен 0,12 m .
Звезда Ригель (бета Ориона) и ее окрестности. Очевидно, что Ригель — самая яркая звезда на этом снимке. Тысячи звезд фона — гораздо более тусклые. Но количественно можно измерить только блеск этих звезд, не яркость! Поэтому астрономы говорят о звездах с большим и меньшим блеском. Фото: Fred Espenak
Но является ли Сириус при этом звездой большей светимости, чем Ригель?
Нет! Сириус светит в 25 раз мощнее Солнца, а Ригель — в 130 тысяч раз мощнее Солнца! Получается, Ригель имеет светимость в 4800 раз большую, чем Сириус! Почему же Сириус имеет на нашем небе бо́льший блеск? Все дело, конечно, в расстоянии до этих звезд. Сириус — одна из ближайших звезд к Земле. Расстояние до нее составляет всего лишь 8 световых лет. Ригель же находится более чем в сто раз дальше, на расстоянии в 860 световых лет от нас. И даже несмотря на это, блеск этих звезд различается не очень сильно! Можно только поражаться, насколько мощно светит Ригель!
Итак, подытожим. Если блеск звезды говорит нам о ее интенсивности на небе, то светимость — о реальной мощности излучения звезды. Блеск нам дан непосредственно, а чтобы вычислить светимость, мы должны знать расстояние до звезды. Термин «яркость» применим только для протяженных объектов, а вот звезд, метеоров, астероидов, коричневых карликов он не касается.
Что такое звездная величина
Звездная величина или блеск – это безразмерная величина, характеризующая видимость космического объекта на ночном небе. Обозначается буквой m, что пошло от латинского magnitude – величина, размер. Звездная величина зависит как от физических свойств объекта, так и от расстояния до него.
История
Считается, что понятие звездой величины ввел Гиппарх Никейский. Однако, письменных подтверждений этому нет. Гиппарх составил первый каталог звезд, где разделили их на шесть величин – по яркости на небе, где первая – самые яркие, шестая – самые тусклые – предел человеческого восприятия невооруженным глазом.
Птолемей описал данную систему в Альмогесте, тем самым дав ей широкую огласку.
Норман Погсон в 1856 году ввел ясность в определение звездных величин, обозначив звезды первой величины в 100 раз ярче чем звезды шестой величин. Тем самым введя логарифмическую шкалу. Такой ее вид используется и по ныне.
В качестве эталонной звезды изначально была принятая Полярная, ее видимая звездная величина была определена как 2,00m. Но с развитием телескопов, стало понятно, что Полярная – переменная звезда, ее видимая величина меняется со временем. Тогда, в качестве эталона взяли Вегу, приняв ее звездную величину равную 0,00m.
В современной шкале используется и отрицательные звездные величины, так как под их описание попадают и планеты, и Луна, и Солнце.
Шкала звездных величин
Классификация звездных величин
В зависимости от спектральной чувствительности приемника (глаза, фотопластины, фотодетектора и т.п.) можно выделить 5 звездных величин:
- болометрическая – распространяется на весь спектр излучения, на все длины волн. Удобна, когда основная часть излучения звезды находится не в видимом спектре;
- визуальная – распространяется только на видимую часть спектра, максимум восприятия приходится на 555 нм (зеленый цвет);
- синяя – распространяется только на синюю часть спектра, как следует из названия, максимум восприятия приходится на 445 нм;
- ультрафиолетовая – распространяется на ультрафиолетовый спектр излучения с максимумом на 350 нм;
- фотографическая – показывает видимую звездную величину, если бы чувствительность человеческого глаза совпадала с чувствительностью фотоприбора. Максиму приходится на 425 нм.
Видимая звездная величина
Тем самым, исторически, видимая звездная величина – это сугубо человеческая характеристика яркости космического объекта на звездном небе и опирается она на чувствительность человеческого глаза.
Но в настоящее время, для определения видимой звездой величины используется логарифмические зависимости, основываясь на освещенности (отношение светового потока к площади на которую он падает) от этих объектов.
Уравнение Погсона
Абсолютная звездная величина
Абсолютная звездная величина уравнивает все объекты на одно расстояние, то есть, абсолютная звездная величина звезды – это видимая величина светила, если бы оно находилось на расстоянии 10 персек (32, 616 световых лет), без учета атмосферного или межзвездного поглощения.
Абсолютная звездная величина планет Солнечной системы – видимая величина на расстоянии 1 астрономической единицы от наблюдателя.
Для метеоров – видимая звездная величина, если бы метеор находился на расстоянии 100 км в зените.
Если же космический объект по своим размерам больше 10 парсек (галактика, туманность, звездное скопление), то тогда этот объект считают, как точечный объект, со суммарной светимостью.
Абсолютная звездная величина
Применение звездных величин
В астрономии используются все виды звездных величин, в зависимости от характера объекта и тех данных, которые надо сравнить. Особых предпочтений ученые не делают. Зная видимую и абсолютные звездные величины можно рассчитать расстояние до объекта.
Звёзды и созвездия
Впоследствии учёные стали располагать фотометрами для измерения освещённости, т. е. потока излучения, приходящего от звезды (или другого источника) к наблюдателю в единицу времени на единицу площади, перпендикулярной лучу зрения. Теперь в астрономии для обозначения этой величины используется термин «блеск», а измеряется она в звёздных величинах. В результате измерений оказалось, что самые яркие звёзды неба — звёзды первой величины — примерно в 100 раз ярче самых слабых, видимых глазом — звёзд шестой величины. Современная шкала звёздных величин определена так, что звезда первой величины в 2,512 раза ярче звезды второй величины. В свою очередь, звезда второй величины во столько же раз по блеску превосходит звезду третьей величины и т. д. Несколько звёзд были отнесены к звёздам нулевой величины, потому что их блеск оказался в 2,512 раза больше, чем у звёзд первой величины. А самая яркая звезда ночного неба — Сириус (α Большого Пса) получила даже отрицательную звёздную величину —1,5. Список наиболее ярких звёзд с указанием их названия и звёздной величины приведён в приложении V.
Измерения светового потока от звёзд позволяют теперь определить их звёздные величины с точностью до десятых и сотых долей.
С изобретением телескопа учёные получили возможность увидеть более слабые звёзды, от которых приходит гораздо меньше света, чем от звёзд шестой величины. Шкала звёздных величин всё дальше и дальше уходит в сторону их возрастания по мере того, как увеличиваются возможности телескопов. Так, например, космический телескоп «Хаббл» позволил получить изображение предельно слабых объектов — до тридцатой звёздной величины.
1. Что называется созвездием? 2. Перечислите известные вам созвездия. 3. Как обозначаются звёзды в созвездиях? 4. Звёздная величина Веги равна 0,03, а звёздная величина Денеба составляет 1,25. Какая из этих звёзд ярче? 5. Какая из звезд, помещенных в приложении V, является самой слабой? 6*. Как вы думаете, почему на фотографии, полученной с помощью телескопа, видны более слабые звёзды, чем те, которые можно увидеть, глядя непосредственно в тот же телескоп?
1. Рассчитайте, во сколько раз звезда второй звездной величины ярче звезды четвертой величины. 2. Проведите такой же расчёт для звёзд первой и шестой величины. Указание. Используйте при этом более точное значение отношения светового потока от звёзд двух соседних величин: 2,512. Округлите полученное в результате число до целого и запомните его. 3. Считая, что разница в звёздных величинах Солнца и Сириуса составляет 25, рассчитайте, во сколько раз от Солнца приходит больше энергии, чем от самой яркой звезды ночного неба.
1. 6,25 раза. 2. 100 раз. 3. 10 10 раз.
Найдите в библиотеке и прочитайте мифы о происхождении названий созвездий.