Energiefluss
Der Energiefluss ist die Menge der Energie, die durch eine Flächeneinheit pro Sekunde fließt.
Astronomen benutzen den Energiefluss, um die scheinbare Helligkeit eines Himmelskörpers zu beschreiben. Die scheinbare Helligkeit ist definiert als die Menge des Lichtes, das von einem Stern über der Erdatmosphäre durch eine Flächeneinheit pro Sekunde empfangen wird. Deshalb ist die scheinbare Helligkeit einfach der Energiefluss, den wir von einem Stern empfangen.
Der Energiefluss misst die Flussrate der Energie, die durch jeden Quadratzentimetern (oder jede andere Flächeneinheit) auf der Oberfläche eines Objekts in jeder Sekunde geht. Der gemessene Energiefluss hängt von der Entfernung der Energiequelle ab. Der Grund liegt darin, das die Energie sich über einen viel größeren Raum verteilt, bis sie uns erreicht. Nehmen wir an, das wir einen imaginären Luftballon haben, der den Stern einschließt. Jeder Punkt auf dem Ballon repräsentiert einen Energieeinheit, die vom Stern ausgesendet wird. Anfangs befinden sich viele Punkte auf einem Quadratzentimeter und der Energiefluss (die Energie, die pro Quadratzentimeter ausgesendet wird) ist groß. Nach einer Entfernung d hat sich der Rauminhalt und die Oberfläche des Ballons vergrößert und die Punkte sind voneinander entfernt. Daher hat sich die Anzahl der Punkt (oder der Energie) in einem Quadratzentimeter verkleinert, wie in Zeichnung 1 gezeigt ist.
Zeichnung 1
Der Energiefluss ist umgekehrt proportional zur Strecke mit einer einfachen r2-Verhältnis. Wenn daher die Strecke verdoppelt wird, erhalten wir (1/2)2 oder 1/4 des ursprünglichen Energieflusses. Von einem ebenen Standpunkt ist der Energiefluss die Leuchtkraft pro Flächeneinheit:
wobei (4 * PI * R2) die Oberfläche einer Kugel (oder eines Ballons!) mit einem Radius R ist. Der Energiefluss wird in Watt/m2/s gemessen oder Erg/cm2/s, was häufiger von Astronomen benutzt wird. Zum Beispiel ist die Leuchtkraft der Sonne L = 3,90 * 1026 W. Das bedeutet, dass die Sonne 3,90 * 1026 Joule Energie in den Weltall aussendet. Also ist der Energiefluss, den wir pro Quadratzentimeter von der Sonne bei einer Entfernung von einer AE (1,496 * 1013 cm) erhalten: