Πυκνότητα Ροής Ακτινοβολίας

Από astronomia.gr
(Ανακατεύθυνση από Ροή Ακτινοβολίας)
Μετάβαση σε:πλοήγηση, αναζήτηση

Η πυκνότητα ροής της ακτινοβολίας μπορεί να οριστεί ως προς τη συχνότητα,LaTeX: \nu ή το μήκος κύματος, LaTeX: \lambda. Ως προς τη συχνότητα, η πυκνότητα ροής, LaTeX: \vec F_\nu, είναι το διανυσματικό μέγεθος που ορίζεται έτσι ώστε η ποσότητα LaTeX: \vec F_\nu \cdot \vec {dS} να ισούται με τη συνολική ενέργεια ακτινοβολίας που ρέει από όλες τις διευθύνσεις από την τυχαίου προσανατολισμού (στοιχειώδη) επιφάνεια LaTeX: dS ανά μονάδες χρόνου, LaTeX: dt και συχνότητας, LaTeX: d\nu . Ως συνήθως, το διάνυσμα LaTeX: \vec {dS} = dS \hat n που περιγράφει τη στοιχειώδη επιφάνεια είναι κάθετο σ'αυτή (παράλληλη στο μοναδιαίο διάνυσμα LaTeX: \hat n) και με μέτρο 1. Από τον ορισμό της έντασης, LaTeX: I_\nu, προκύπτει ότι η συνεισφορά στην ολική ροή μίας δέσμης ακτινοβολίας ενέργειας LaTeX: \delta E_\nu, στερεάς γωνίας LaTeX: d\omega και συχνοτήτων από LaTeX: \nu έως LaTeX: \nu + d\nu μέσω της επιφάνειας LaTeX: dS είναι ίση με LaTeX: I_\nu \hat n \cdot \vec {dS} = \frac{\delta E_\nu}{d\omega d\nu dt}. Έτσι συμπεραίνουμαι ότι η LaTeX: \vec F_\nu \cdot \vec {dS} = \oint_\omega I_\nu \hat n d\omega = \oint_\omega \frac{\delta E_\nu}{d\omega d\nu dt} d\omega = το σύνολο των συνεισφορών στη ροή από όλες τις δέσμες φωτός από όλη τη στερεά γωνία της πηγής. Καταλήγουμε έτσι στην εξίσωση για την πυκνότητα ροής της ακτινοβολίας : LaTeX: \vec F_\nu = \oint_\omega I_\nu \hat n d\omega. Η μονάδα μέτρησης της στο σύστημα μονάδων cgs είναι το LaTeX: erg\quad cm^{-2}sec^{-1}Hz^{-1}. Τονίζουμε και πάλι, ότι η πυκνότητα ροής είναι διανυσματικό μέγεθος. Η συνολική ροή της ακτινοβολίας, LaTeX: \vec F δίνεται από τη σχέση LaTeX: \vec F = \int_{\nu_1}^{\nu_2}\vec F_\nu\, d\nu . Λόγω του ότι η μέτρηση της ροής δεν απαιτεί η πηγη να είναι χωρικά προσδιορισμένη, δηλαδη δεν απαιτείται μέτρηση της στερεάς γωνίας της πηγής, η ροή είναι η ποσότητα που υπολογίζεται για τα άστρα και τις άλλες μη χωρικά προσδιορισμένες πηγές. Συνδέεται άμεσα με τη φωτεινότητα και την ενεργό θερμοκρασία των πηγών.