Liggewendheid
(ook
luminositeit
of
ligsterkte
genoem) is gewoonlik ’n aanduiding van helderheid. Verskillende vakgebiede definieer dit verskillend na gelang van wat gemeet word.
In
sterrekunde
is liggewendheid die totale hoeveelheid energie wat ’n
ster
of ander
hemelliggaam
uitstraal in
SI-eenhede
van
joules
per sekonde, of
watt
. ’n Watt is 'n eenheid van krag en net soos ’n gloeilamp word die
Son
in watts gemeet. Dit het ’n totale kraglewering van 3,846 x 10
26
W. Die waarde word gebruik as ’n basiese meeteenheid in sterrekunde en word aangedui as 1
sonligsterkte
, of 1 L
?
. Ander begrippe word ook gebruik vir liggewendheid, soos
skynbare
en
absolute magnitude
. Eersgenoemde is die helderheid van ’n hemelliggaam soos van die
Aarde
af gesien by
sigbare golflengtes
en laasgenoemde die werklike ligsterkte teen ’n vasgestelde afstand van 10
parsek
by sigbare golflengtes. Die
bolometriese magnitude
is die totale kraglewering oor die hele
elektromagnetiese spektrum
.
Die
Stefan-Boltzmann-vergelyking
toegepas op 'n
swart liggaam
('n geidealiseerde voorwerp wat perfek ondeursigtig is en nie weerkaats nie) gee die waarde vir helderheid vir 'n swart liggaam:
waar A die area is en σ die Stefan-Boltzmann-konstante, met 'n waarde van 5,670373(21)×10
?8
W m
?2
K
?4
Stel jou 'n puntbron van lig voor van helderheid
wat ewe veel uitstraal in alle rigtings. 'n Hol
sfeer
gesentreerd om hierdie puntbron se hele binne-oppervlak sal verlig wees. Indien die radius van die sfeer toeneem, sal die oppervlakte ook vergroot, en die konstante helderheid sou meer oppervlakte moes verlig, wat sal lei tot 'n afname in waargenome helderheid.
waar
- die area van die verligte oppervlak is.
- is die
fluksdigtheid
van die verligte area.
Die oppervlakarea van 'n sfeer met radius
r
is
, dus vir sterre en vir ander puntbronne van lig, is:
waar
die afstand van die waarnemer na die ligbron is.
Daar is getoon dat die helderheid van 'n ster
(as aanvaar word dat die ster 'n
swart liggaam
is, wat 'n goeie benadering is) ook verwant aan die temperatuur
en radius
van die ster is deur die vergelyking:
waar σ die Stefan-Boltzmann-konstante is: 5.67×10
?8
W
·m
-2
·K
-4
.
Gedeel deur die son se helderheid
en kanselleer konstantes, word die volgende verwantskap gekry:
waar
en
die radius en die temperatuur van die son onderskeidelik is.
Vir sterre op die
hoofreeks
is helderheid ook soos volg verwant aan die massa van die ster:
[1]
Die eksponent (3,9) is as gevolg van
donker materie
. Indien daar nie donker materie was nie, moes: