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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 of the star

Radius unit

K

Effective surface temperature in kelvin
Luminosity (W)
382,773,813,809,334,450,000,000,000W

Total radiant power emitted by the star

Stefan-Boltzmann law
L = 4 \pi R^2 \sigma T^4
Luminosity / Lsun
0.9999
Luminosity (W)
382,800,000,000,000,000,000,000,000
Radius (m)
695,700,000
R = 1
Star as a radiating sphere: L = 4πR²σT⁴
Step by step
  1. 1

    Radius in metres (R × Rsun)

    1 × 6.957×10⁸ = 695,700,000
  2. 2

    Surface area 4πR²

    4 × π × 695,700,000² = 6,082,104,402,130,211,000
  3. 3

    T⁴

    5,772⁴ = 1,109,954,789,888,256
  4. 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
計算結果僅為一般資訊用途的估算值,並非專業建議——在仰賴重要結果之前,請務必自行獨立查證。 閱讀完整免責聲明.
快速解答

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
L = 4 × π × R² × σ × T⁴ (σ = 5.670×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴)
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

恆星光度
史蒂芬波茲曼
光度計算
由溫度求光度
L=4πR²σT⁴
恆星亮度

APA

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

Chicago

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.

IEEE

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

BibTeX

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