Jasem Mutlaq

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# Energiefluss

Der Energiefluss ist die Menge der Energie, die durch eine Flächeneinheit pro Sekunde fließt.

Astronome benutzen den Energiefluss um die scheinbare Helligkeit eines Himmelskörpers zu beschreiben. Die scheinbare Helligkeit ist definiert als der Menge des Lichtes, das von einem Stern über der Erdatmosphäre durch eine Flächeneinheit pro Sekunde empfangen wird. Deshalt 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 Fläche) einer Objektoberfläche in jeder Sekunde geht. Der gemessene Energiefluss hängt von der Entfernung der Energiequelle ab. Das ist, da die Energie über einen viel größeren Raum verteilt werden muss, bis sie uns erreicht. Nehmen wir an, das wir einen vorgestellten 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 weggedriftet. Konsequenterweise 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 mittels einer einfache r^2-Relation. Wenn deshalb die Strecke verdoppelt wird, erhalten wir (1/2)^2 oder 1/4 des ursprünglichen Energieflusses. Von einem ebenen Standpunkt ist der Energiefluss die Lichtstärke pro Flächeneinheit:

wobei (4 * PI * R^2) die Oberfläche einer Kugel (oder eines Ballons!) mit einem Radius R ist. Der Energiefluss wird in Watt/m^2/s gemessen oder Erg/cm^2/s, was öfter von Astronomen benutzt wird. Zum Beispiel ist die Lichtstärke der Sonne L = 3,90 * 10^26 W. Das bedeutet, dass die Sonne 3,90 * 10^26 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 * 10^13 cm):