天文学教程：天体光度学

人们通常说的天体“亮度”是较含糊的概念，就是天文书刊上也有天体光度学概念不一的情况，因此有必要简述几个天体光度学概念。

1）辐射流和天体光度

单位时间经过某面的辐射能量称为辐射流量或简称辐射流，也称辐射通量，常用符号F或Φ 表示，一般使用的是功率单位瓦（W，即J／s）或尔格／秒（erg／s）。通过空间单位体积的辐射能量称为辐射密度，单位为J／m3。

天体的辐射本领应是其各波长辐射的总功率——光度（常用符号L表示），有时用一般功率单位；常用太阳光度L⊙为单位，1 L⊙=3.828×1026W。

2）辐射强度

天体的单位面积在其法线方向、单位立体角内发出的辐射流定义为辐射强度，又称明度或面亮度。考虑天体的面元dS（见图4-20），在与其法线ON夹角θ方向的立体角dω发出辐射流dF，则定义辐射强度I为

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图4-20　辐射强度概念

3）照度

对于接收天体辐射的人眼或仪器来说，入射到其单位面积的辐射流称为照度，这就是一般感觉的亮度或“视亮度”。若天体光度L的辐射在传播中无吸收，则离天体r远处的照度E为

实际上，天体的辐射在传播中（尤其经过地球大气和仪器）受到选择性吸收，而人眼等探测器对不同波长辐射的灵敏度（“光谱响应”）不同，因此，需要考虑各波长的“单色”辐射。上述表示辐射的物理量都是各波长辐射累加的“全波”量，与按波长（下标λ）或频率（下标ν）的“单色”量有如下关系：