恒星光度计算器(Stefan-Boltzmann 定律)
利用 Stefan-Boltzmann 定律,根据恒星半径和有效表面温度计算其总辐射功率(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
这个计算器是如何工作的?
恒星光度是其总辐射功率,由 Stefan-Boltzmann 定律 L = 4πR²σT⁴ 求得。输入半径(米或太阳半径)和开尔文表面温度,计算器返回瓦特单位的光度以及相对于太阳的比值(Lsun = 3.828×10²⁶ W)。输出与 R² 和 T⁴ 成正比。
公式
How this is calculated
恒星近似辐射黑体,其光度(总功率,单位瓦特)仅取决于表面积和表面温度。半径为 R 的球体表面积为 4πR²,Stefan-Boltzmann 定律表明每平方米黑体辐射 σT⁴ 瓦特,其中 σ = 5.670×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴,T 为开尔文有效表面温度。两者相乘得 L = 4πR²σT⁴。
输入半径 R(单位:米或太阳半径,1 Rsun = 6.957×10⁸ m);计算器内部自动转换为米。输入有效温度 T(单位:开尔文)。结果以瓦特表示,并给出与太阳光度之比,Lsun = 3.828×10²⁶ W,便于星际比较。默认值(1 Rsun,5772 K)重现太阳,返回 L/Lsun ≈ 1。
注意强烈的依赖关系:光度与半径的平方成正比,与温度的四次方成正比,因此温度的适度升高会显著增加输出。该模型假设理想球形黑体且温度均一,忽略临边昏暗、光谱细节和非球形形状。负值输入将被拒绝,T 必须为绝对温度开尔文(非摄氏度)。
常见问题
σ = 5.670×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴。它将黑体单位面积辐射功率与其绝对温度的四次方联系起来。
将光度表示为 L/Lsun(Lsun = 3.828×10²⁶ W)可以方便地直接与太阳比较,无需处理极大的数值。
使用开尔文有效表面温度。太阳约为 5772 K。摄氏度换算公式为 K = °C + 273.15。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 恒星光度计算器(Stefan-Boltzmann 定律) [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/stellar-luminosity-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "恒星光度计算器(Stefan-Boltzmann 定律)." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/stellar-luminosity-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "恒星光度计算器(Stefan-Boltzmann 定律)," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/stellar-luminosity-calculator
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