Материал: UMK_Umumiy_astronomiya_Fizika

Osmon jismlarini astronomik kuzatishlarida Yer atmosferasi elektromagnit spektrning barcha diapozonida olib borishlishiga imkon bermaydi. U optik nurlanishlarni yaxshi o‘tkazgani holda, yaqin ultrabinafsha sohadan tashqari qisqa to‘lqinli nurlanishlarni yaxshi o‘tkazmaydi. Xususan infraqizil diapozon (10000 A^o dan ortiq to‘lqin uzunligidagi nurlanishlar), asosan suv bug‘lari va is gazi molekulalari tomonidan kuchli yutiladi. Yer atmosferasi, radiodiapozonda 1 sm dan 20 sm gacha, 1 sm dan qisqa diapozonda 1 mm, 4,5 mm va 8 mm li qismlari uchun tiniq bo‘lib, bu diapozonga tegishli boshqa radionurlarni o‘tkazmaydi. Bir necha o‘n metrdan ortiq diapozondagi radionurlar esa, Yer atmosferasini tashqi qatlamlari tomonidan qaytarilishi hisobiga Yer sirtiga etib kela olmaydi.

14-Ma’ruza. Yoritilganlik, yorqinlik, Pogson formulasi va absolyut yulduz kattaligi. Ko’p rangli fotometriya.

§ 4.2. Yoritgichlarning ko‘rinma va absolyut kattaliklari

Eramizdan oldingi II asrda Gipparx ko‘z bilan ko‘rinadigan yulduzlarni ularning ko‘rinma ravshanligi bo‘yicha oltita sinfga bo‘lgan edi. Birinchi sinf eng ravshan yulduzlarni, oltinchisi esa qo‘rollanmagan ko‘z bilan ko‘rib bo‘ladigan eng hira yulduzlarni qamrab olgan.

Odam ko‘zi yorug‘lik nurining ravshanligini nochiziqli ravishda qabul qiladi. Agarda uchta yulduzning oqim zichliklari 1:10:100 nisbiy proporsiyasida bo‘lsa, unda birinchi va uchunchi yulduzlarning ravshanliklari ayirmasi ikkinchi va uchinchi yulduzlarning ravshanliklari ayirmasiga teng. Teng ravshanliklar nisbati ko‘rinma ravshanliklar ayirmasiga mos keladi: odam ravshanlikni logarifmik tarzda qabul qiladi.

Osmon jismlaridan kelayotgan nurlanish energiyasining miqdori, mazkur jism fizik tabiatini o‘rganishda eng muhim xarakteristik kattaliklardan hisoblanadi. Nurlanish energiyasining miqdori uning bevosita o‘lchash asbobiga etib kelgan miqdorini o‘lchash orqali yoki nurlanish qobiliyati ma’lum bo‘lgan boshqa nurlanuvchi jismning nurlanish energiyasining miqdori bilan solishtirish orqali aniqlanadi.

Yuza elementi dan nurlanish o‘tyapdi deb faraz qilamiz (4.1-rasm). Nurlanishning ayrim qismi dan fazoviy burchak ostida chiqib ketadi; va yuzaga normal orasidagi burchakni deb belgilayiz. Shunda vaqt davomidaushbu fazoviy berchakga chastotasi chastotalar intervalidagi nurlanishning energiya miqdori quyidagiga teng:

Ko‘rib turganimizdek, yuza elementi ning proeksiyasi va bu o‘z navbatida kerakligini ko‘rsatadi. Agarda intensivlik yo‘nalishga bog‘liq bo‘lmasa, unda energiyasi nurlanish yo‘nalishiga perpendekulyar bo‘lgan yuza elementiga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi.

Barcha mumkin bo‘lgan chastotalarni o‘z ichiga qamram olgan intensivlik umumiy intensivlik deyiladi va u ni chastotalar bo‘yicha integrallash orqali topiladi:

Kuzatuvlar nuqtai nazaridan muhimroq bo‘lgan kattaliklar bu energiya oqmimi yoki qisqacha oqim va oqim zichligi – . Oqim zichligi yuza birligiga to‘g‘ri keladigan nurlanish quvvatini beradi; shunda oqim zichligi aniq bir chastotadami yoki umumiy oqim zichligi qaralayotgan holga bog‘liq holda uning kattaligi yoki bo‘lishi mumkin.

Kuzatilayotgan oqim zichligi odatda kichik bo‘ladi, shuning uchun kattaligi ancha katta va noqulay bo‘ladi. Shuning uchun, ayniqsa radioastronomiyada, zichliq oqimi ko‘p hollarda yanskiyda beriladi. Bir yanskiy teng.

Nurlanish manbasini kuzatayotganimizda biz aslida nur qabul qilgich tomonidan ma’lum vaqt davomida to‘plagan energiya miqdorini o‘lchaymiz va u nurlanish zichligining nurlanishni-to‘plash yuzasi hamda vaqt intervali bo‘yicha integraliga teng.

Nurlanish zichligi berilgan chastotada intensivlik birligida quyidagicha ifodalanishi mumkin:

bu erda integrallash barcha imkon bo‘lgan yo‘nalishlar bo‘yicha olinadi. Shunga o‘hshash umumiy oqim zichligi ham topiladi:

Masalan, agarda nurlanish izotrop bo‘lsa, ya’ni agarda yo‘nalishga bog‘liq bo‘lmasa, unda quyidagiga ega bo‘lamiz:

Fazoviy burchakning elementi birlik sferadagi yuza elementiga teng. Sferik koordinatalarda (4.2-rasm, hamda 5.A Ilovada):

Uni (4.3) ifodaga qo‘ysak, nurlanish oqimi yo‘qligini ko‘rishimiz mumkin:

Bu degani, qaralayotgan yuzaga kelib tushgan energiya miqdori undan chiqib ketgan energiya miqdoriga teng. Agarda biz yuzani kesib o‘tayotgan nurlanish miqdorini bilmoqchi bo‘lsak, unda, misol uchun, yuzadan chiqib ketayotgan nurlanishni topishimiz mumkin. Izotrop nurlanishi uchunbu

Astronomiyada tengishli adabiyotlarda intensivlik va yorqinlik kabi terminlarda bir qancha noaniqliklar bor. Oqim zichligi hali xech qaerda aynan oqim zichligi deyilmagan, balkim uning o‘rniga intensivlik yoki (omad chopsa) oqim deyilgan, xolos. Shuning uchun o‘quvchi har doim bu atamalarning ma’nosiga diqqat bilan e’tibor berib, nazorat qilishi kerak.

Oqim biron bir yuzadan o‘tuvchi va larda ifodalanadigan quvvatni anglatadi. Yulduzdan fazoviy burchak ostida chiqqan oqim ga teng, esa masofada kuzatilgan oqim zichligi. Umumiy oqim bu manbani o‘rab turuvchi yopiq yuzadan o‘tuvchi oqimdir. Astronomlar odatda yulduzning to‘liq oqimini yorqinlik deb atashadi. Bu borada berilgan chastotadagi yorqinligi haqida gapirishimiz mumkin . (Buni fizikada qo‘llaniladigan yorug‘lik oqimi bilan adashtirmaslik kerak, u ko‘z sezgirligini inobatga oladi).

Agarda manba (masalan oddiy yulduz) izotrop ravishda nurlasa, unda uning nurlanishi masofada yuzasi ga teng bo‘lgan sferik yuza bo‘yicha bir tekis taqsimlanadi (4.3-rasm). Agarda ushbu yuzadan o‘tuvchi nurlanishning oqim zichiligi bo‘lsa, unda umumiy oqim:

Agarda biz nurlanish hosil bo‘lmaydigan va yo‘qolib ketmaydigan, manbaga nisbatan tashqari fazoda bo‘lsak, unda yorqinlik masofaga bog‘liq bo‘lmaydi. Nurlanio‘ zichiligi esa, boshqa tomondan, ga proporsional ravishda kamayadi.

Qo‘lam (cho‘zilgan) obyektlar (faqat nuqtaviy manba ko‘rinishida kuzatiladigan yulduzlardan farqli) uchun sirtiyravshanlik kattaligini kiritishimiz mumkin, bu birlik fazoviy burchakga to‘g‘ri keladigan zichlik oqimidir (4.4-rasm). Endi kuzatuvchi fazoviy burchakning uchida joylashgan deb faraz qilamiz. Sirtiy ravshanlik masofaga bog‘liq emas, buni quyidagicha tushunishimiz mumkin. sohadan kelayotgan oqim zichligi masofa kvadratiga teskari proporsionaldir. Ammo shu bilan birga sohaga tayangan fazoviy burchak ham proporsional . Shunday qilib, sirtiy ravshanlik doimiy (konstanta) bo‘lib qoladi.

Nurlanishning energiya zichligibirlik xajmga to‘g‘ri keladigan energiya miqdoridir :