Русская Википедия:Светимость
Светимость — название ряда физических величин.
Фотометрическая светимость
В фотометрии светимость — световая величина, представляющая собой световой поток излучения, испускаемого с малого участка светящейся поверхности единичной площади. Она равна отношению светового потока, исходящего от рассматриваемого малого участка поверхности, к площади этого участка[1]:
- <math>M_v = \frac{\mathrm{d}\Phi_v}{\mathrm{d}S}</math>,
где dΦv — световой поток, испускаемый участком поверхности площадью dS. Светимость в Международной системе единиц (СИ) измеряется в лм/м². 1 лм/м² — это светимость поверхности площадью 1 м2, излучающей световой поток, равный 1 лм.
Аналогом светимости в системе энергетических фотометрических величин является энергетическая светимость (излучательность). Её определение аналогично определению светимости, но вместо светового потока Φv используется поток излучения Фe. Единица энергетической светимости в СИ — Вт/м².
Светимость небесного тела
Светимость в астрономии — полная энергия, излучаемая астрономическим объектом (планетой, звездой, галактикой и т. п.) в единицу времени. Измеряется в абсолютных единицах (СИ — Вт; СГС — эрг/с) либо в единицах светимости Солнца (Шаблон:Lo = 3,86Шаблон:E эрг/с = 3,86Шаблон:E Вт)[2].
Светимость астрономического объекта не зависит от расстояния до объекта, от него зависит только видимая звёздная величина. Светимость — одна из важнейших звёздных характеристик, позволяющая сравнивать между собой различные типы звёзд на диаграммах «спектр — светимость», «масса — светимость». Светимость звёзд главной последовательности можно приближённо рассчитать по формуле[3]:
- <math>L = 4\pi R^2\cdot\sigma T^4,</math>
где Шаблон:Math — радиус звезды, Шаблон:Math — температура её фотосферы, Шаблон:Math — постоянная Стефана — Больцмана.
Светимость самых ярких звёзд в миллионы раз превышает светимость Солнца. Самой яркой известной звездой во Вселенной является Годзилла[4]. Она испускает света как минимум в 134 000 000 раз больше, чем Солнце[4]. Светимость взрыва гиперновой превышает светимость Солнца примерно в миллиард раз. Светимость самых ярких квазаров может превышать солнечную в сотни триллионов раз[5].
Светимость ускорителя
В экспериментальной физике элементарных частиц светимостью называют параметр ускорителя, характеризующий интенсивность столкновения частиц пучка с частицами фиксированной мишени (интенсивность столкновения частиц двух встречных пучков в случае коллайдеров). Светимость L измеряется в см−2·с−1. При умножении сечения реакции на светимость получается средняя частота протекания этого процесса на данном коллайдере <math>\dot N_{\text{process}} = L\cdot \sigma_{\text{process}}</math>.
Светимость Большого адронного коллайдера во время первых недель работы пробега была не более 1029 частиц/см²·с, но она продолжает постоянно повышаться. Целью является достижение номинальной светимости в 1,7Шаблон:E частиц/см²·с, что по порядку величины соответствует светимостям BaBar (SLAC, США) и Belle (KEK, Япония). Коллайдеру KEKB принадлежит мировой рекорд светимости для ускорителей с встречными пучками — 2,11Шаблон:E см−2·с−1[6].
Примечания
Шаблон:ВС Шаблон:Световые величины
