Astronomie: Physikalische Größen

Physikalische Größen / SI-Einheiten

Als sog. SI-Einheiten sind international definiert:

  1. Meter   – Länge
  2. Kilogramm –  Masse
  3. Sekunde  –  Zeit
  4. Ampere  –  Stromstärke  (1948)
  5. Kelvin  –  Temperatur  (1954, 1968)
  6. Mol –  Stoffmenge  (1971)
  7. Candela  –  Lichtstärke   (1979)

Für die Messung der Himmelshelligkeit ist die Lichtstärke gemessen in Candela interessant. Wobei die SI-Definition besagt:

Eine Lichtquelle hat die Lichtstärke 1 cd, wenn sie monochromatisches Licht der Frequenz 540 x 10 12 Hertz (555 nm) aussendet und dabei in einen Raumwinkel von 1 sr (Steradiant) eine Leistung von 1/683 Watt abgibt.

Abgeleitete Einheiten:

  • Lichtstrom  Φv , gemessen in Lumen (lm): Eine Lichtquelle der Lichtstärke 1 cd strahlt in einen Raumwinkel von 1 sr einen Lichtstrom von 1 lm (Lumen) ab. Also lm = cd sr
  • Leuchtdichte  Lv , gemessen in Candela pro Qudratmeter  (cd m-2 oder lm m-2 sr-1)
  • Beleuchtungsstärke E, gemessen in Lux (lx):  Lichtstrom pro m². Also lx = lm m-2

Die Wikipedia gibt für einen “Sternklaren Nachthimmel” eine Leuchtdichte (also Flächenhelligkeit) von   0,001 cd m-2 an. Nach der unten stehenden Umrechnungsformel wären das 20,08 mag/arcsec².

Wobei “mag” für Größenklassen (Magnituden) der klassischen astronomischen Helligkeitsskala steht.

Umrechnungen:

  • 1 cd/m²    =     12,58 mag/arcsec²
  • Allgemein gilt:  Leuchtdichte in  mag/arcsec² =  12,58 –  2,5 * log(LV)    (wobei LV: Leuchtdichte in cd/m²  und log der 10er Logarithmus ist)

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