恆星光度計算器(Stefan-Boltzmann 定律)
利用 Stefan-Boltzmann 定律,根據恆星的半徑與有效表面溫度計算其總輻射功率(光度)。
Radius unit
K
Total radiant power emitted by the star
- 1
Radius in metres (R × Rsun)
1 × 6.957×10⁸ = 695,700,000 - 2
Surface area 4πR²
4 × π × 695,700,000² = 6,082,104,402,130,211,000 - 3
T⁴
5,772⁴ = 1,109,954,789,888,256 - 4
Luminosity: 4πR² × σ × T⁴
6,082,104,402,130,211,000 × 5.670×10⁻⁸ × 1,109,954,789,888,256 = 382,773,813,809,334,450,000,000,000
此計算機如何運作?
恆星光度是其總輻射功率,由 Stefan-Boltzmann 定律 L = 4πR²σT⁴ 求得。輸入半徑(公尺或太陽半徑)與以開爾文表示的表面溫度,計算器回傳以瓦特及相對於太陽的光度(Lsun = 3.828×10²⁶ W)表示的結果。輸出值按 R² 和 T⁴ 比例縮放。
公式
How this is calculated
恆星輻射近似黑體,因此其光度(以瓦特表示的總功率輸出)僅取決於其表面積和表面溫度。半徑為 R 的球體表面積為 4πR²,而 Stefan-Boltzmann 定律指出黑體每平方公尺輻射 σT⁴ 瓦特,其中 σ = 5.670×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴,T 為以開爾文表示的有效表面溫度。兩者相乘得 L = 4πR²σT⁴。
輸入半徑 R,可使用公尺或太陽半徑(1 Rsun = 6.957×10⁸ m);計算器內部自動轉換為公尺。輸入有效溫度 T,單位為開爾文。結果以瓦特及與太陽光度之比值 Lsun = 3.828×10²⁶ W 表示,便於恆星比較。以預設值(1 Rsun,5772 K)可重現太陽,回傳 L/Lsun ≈ 1。
注意強烈的依賴關係:光度與半徑的平方及溫度的四次方成正比,因此溫度小幅上升即可大幅增加輸出。此模型假設理想球形黑體具有單一有效溫度,忽略臨邊昏暗、光譜細節及非球形形狀。負值輸入將被拒絕,且 T 必須以絕對溫度開爾文表示(非攝氏度)。
常見問題
σ = 5.670×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴。它將黑體單位面積輻射功率與其絕對溫度的四次方相連結。
以 L/Lsun 表示光度(Lsun = 3.828×10²⁶ W),可以輕鬆將恆星與太陽直接比較,無需處理極大的數字。
使用以開爾文表示的有效表面溫度。對於太陽,這約為 5772 K。任何攝氏值可用 K = °C + 273.15 轉換。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 恆星光度計算器(Stefan-Boltzmann 定律) [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/stellar-luminosity-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "恆星光度計算器(Stefan-Boltzmann 定律)." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/stellar-luminosity-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "恆星光度計算器(Stefan-Boltzmann 定律)," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/stellar-luminosity-calculator
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