ผลต่างระหว่างรุ่นของ "อุณหภูมิยังผล"
ไม่มีความย่อการแก้ไข |
ล สังคายนาวิกิพีเดียไทยรอบ 2 +เก็บกวาดด้วยสจห. |
||
บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
'''อุณหภูมิยังผล''' ของวัตถุเช่นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์คืออุณภูมิที่หาได้จากพลังงานทั้งหมดของการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ<ref>{{cite book | title = Astronomy | author = Archie E. Roy, David Clarke | publisher = CRC Press | year = 2003 | isbn = 9780750309172 | url = http://books.google.com/books?id=v2S6XV8dsIAC&pg=PA216&dq=%22effective+temperature%22+%22black+body%22+radiates+same&lr=&as_brr=0&as_pt=ALLTYPES&ei=kkRRSYyFFIuiyASqyIXDDw }}</ref> อุณหภูมิยังผลจะใช้บ่อยในการประมาณอุณหภูมิของวัตถุเมื่อไม่ทราบโค้งการแผ่รังสี([[emissivity]] curve)(ที่เป็นฟังก์ชันของ[[ความยาวคลื่น]]) |
'''อุณหภูมิยังผล''' ของวัตถุเช่นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์คืออุณภูมิที่หาได้จากพลังงานทั้งหมดของการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ<ref>{{cite book | title = Astronomy | author = Archie E. Roy, David Clarke | publisher = CRC Press | year = 2003 | isbn = 9780750309172 | url = http://books.google.com/books?id=v2S6XV8dsIAC&pg=PA216&dq=%22effective+temperature%22+%22black+body%22+radiates+same&lr=&as_brr=0&as_pt=ALLTYPES&ei=kkRRSYyFFIuiyASqyIXDDw }}</ref> อุณหภูมิยังผลจะใช้บ่อยในการประมาณอุณหภูมิของวัตถุเมื่อไม่ทราบโค้งการแผ่รังสี ([[emissivity]] curve) (ที่เป็นฟังก์ชันของ[[ความยาวคลื่น]]) |
||
==ดาวฤกษ์== |
== ดาวฤกษ์ == |
||
[[ |
[[ภาพ:EffectiveTemperature 300dpi e.png|thumb|250px|อุณหภูมิยังผลหรืออุณหภูมิวัตถุดำของ[[ดวงอาทิตย์]](5777 K) คืออุณหภูมิของวัตถุดำที่ให้ผลลัพธ์เท่ากับกำลังการแผ่รังสีทั้งหมด]] |
||
อุณหภูมิยังผลของดาวฤกษ์คืออุณหภูมิของวัตถุดำที่มีฟลักซ์พื้นผิว(<math>\mathcal{F}_{Bol}</math>) เป็นไปตาม[[กฏของสเตฟาน-โบลทซ์มาน]]<math>\mathcal{F}_{Bol}=\sigma T_{eff}^4</math>. เมื่อกำลังส่องสว่างของดาว <math>L=4 \pi R^2 \sigma T_{eff}^4</math>, เมื่อ <math>R</math> คือรัศมีของดาว <ref>{{cite book |
อุณหภูมิยังผลของดาวฤกษ์คืออุณหภูมิของวัตถุดำที่มีฟลักซ์พื้นผิว (<math>\mathcal{F}_{Bol}</math>) เป็นไปตาม[[กฏของสเตฟาน-โบลทซ์มาน]]<math>\mathcal{F}_{Bol}=\sigma T_{eff}^4</math>. เมื่อกำลังส่องสว่างของดาว <math>L=4 \pi R^2 \sigma T_{eff}^4</math>, เมื่อ <math>R</math> คือรัศมีของดาว <ref>{{cite book |
||
| first = Roger John | last=Tayler | year=1994 |
|||
| title = The Stars: Their Structure and Evolution |
|||
| publisher = Cambridge University Press | isbn=0521458854 |
|||
| page = 16 }}</ref> นิยามของรัศมีของดาวไม่ตรงไปตรงมาอย่างแน่ชัด อุณหภูมิยังผลที่แม่นยำมากกว่าสัมพันธ์กับอุณหภูมิที่รัศมีที่นิยามโดย Rosseland optical depth<ref>{{Cite book|title=Introduction to Stellar Astrophysics, Volume 3, Stellar structure and evolution|first=Erika|last=Böhm-Vitense|page=14|publisher=[[Cambridge University Press]]}}</ref> <ref>{{Cite article|title=The parameters R and Teff in stellar models and observations|last=Baschek|url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1991A%26A...246..374B}}</ref> |
|||
อุณหภูมิยังผลและกำลังส่องสว่างเป็นตัวแปรฟิสิกส์พื้นฐานที่ใช้ในการระบุตำแหน่งของดาวใน HR Diagram ทั้งอุณหภูมิยังผลและกำลังส่องสว่างตามความเป็นจริงแล้วยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของดาวด้วย |
อุณหภูมิยังผลและกำลังส่องสว่างเป็นตัวแปรฟิสิกส์พื้นฐานที่ใช้ในการระบุตำแหน่งของดาวใน HR Diagram ทั้งอุณหภูมิยังผลและกำลังส่องสว่างตามความเป็นจริงแล้วยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของดาวด้วย |
||
อุณหภูมิยังผลของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 5780 K <ref>{{Cite book|chapter=Section 14: Geophysics, Astronomy, and Acousticse|publisher=[[CRC Press]]|title=Handbook of Chemistry and Physics|section=14-18: Solar Spectral Irradiance|url=http://www.scenta.co.uk/tcaep/nonxml/science/constant/details/effectivetempofsun.htm|edition=88}}</ref><ref>{{cite book|title=Life in the Solar System and Beyond|first=Barrie William|last=Jones|page=7|publisher=[[Springer]]|year=2004|isbn=1852331011| url=http://books.google.com/books?id=MmsWioMDiN8C&pg=PA7&dq=%22effective+temperature+of+the+sun%22&lr=&ei=inm8R4vBHYTIyASunImbBQ&sig=U7l2pgwQIqlkMuLIWg1HuTW5AxA}}</ref> ดาวฤกษ์จริง ๆ แล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเทียบกับระยะทางจากใจกลางถึงชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิที่ใจกลางของดวงอาทิตย์ที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ประมาณ 15 000 000 K |
อุณหภูมิยังผลของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 5780 K <ref>{{Cite book|chapter=Section 14: Geophysics, Astronomy, and Acousticse|publisher=[[CRC Press]]|title=Handbook of Chemistry and Physics|section=14-18: Solar Spectral Irradiance|url=http://www.scenta.co.uk/tcaep/nonxml/science/constant/details/effectivetempofsun.htm|edition=88}}</ref><ref>{{cite book|title=Life in the Solar System and Beyond|first=Barrie William|last=Jones|page=7|publisher=[[Springer]]|year=2004|isbn=1852331011| url=http://books.google.com/books?id=MmsWioMDiN8C&pg=PA7&dq=%22effective+temperature+of+the+sun%22&lr=&ei=inm8R4vBHYTIyASunImbBQ&sig=U7l2pgwQIqlkMuLIWg1HuTW5AxA}}</ref> ดาวฤกษ์จริง ๆ แล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเทียบกับระยะทางจากใจกลางถึงชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิที่ใจกลางของดวงอาทิตย์ที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ประมาณ 15 000 000 K |
||
ดัชนีสีของดาวจะชี้ให้เห็นถึงอุณหภูมิของมันจากที่เย็นมาก (ดาวมาตรฐาน)หรือดาวแดงที่มีชนิดสเปกตรัม M ที่แผ่รังสีในช่วงคลื่นอินฟราเรดไปจนถึงดาวน้ำเงินที่มีชนิดสเปกตรัม O ที่แผ่รังสีมากในช่วงคลื่นอุลตราไวโอเล็ต อุณหภูมิยังผลของดาวจะแสดงถึงปริมาณพลังงานที่ดาวแผ่ออกมาต่อหน่วยพื้นที่บนพื้นผิว ลำดับชนิดสเปกตรัมจากดาวที่ร้อนที่สุดจนถึงดาวเย็นที่สุดคือ O, B, A, F, G, K, M (Oh Be A Fine Girl Kiss Me) |
ดัชนีสีของดาวจะชี้ให้เห็นถึงอุณหภูมิของมันจากที่เย็นมาก (ดาวมาตรฐาน) หรือดาวแดงที่มีชนิดสเปกตรัม M ที่แผ่รังสีในช่วงคลื่นอินฟราเรดไปจนถึงดาวน้ำเงินที่มีชนิดสเปกตรัม O ที่แผ่รังสีมากในช่วงคลื่นอุลตราไวโอเล็ต อุณหภูมิยังผลของดาวจะแสดงถึงปริมาณพลังงานที่ดาวแผ่ออกมาต่อหน่วยพื้นที่บนพื้นผิว ลำดับชนิดสเปกตรัมจากดาวที่ร้อนที่สุดจนถึงดาวเย็นที่สุดคือ O, B, A, F, G, K, M (Oh Be A Fine Girl Kiss Me) |
||
ดาวฤกษ์แดงอาจจะเป็นดาวแคระแดง ดาวที่อ่อนกำลังในการผลิตพลังงานและมีพื้นที่ผิวน้อยหรืออาจจะเป็นดาวยักษ์ที่ขยายตัวใหญ่(Supergiant star)เช่น [[Antares]]หรือ[[Betelgeuse]]จะผลิตพลังงานปริมาณมหาศาลแต่ต้องผ่านพื้นผิวใหญ่มากออกมาทำให้ดาวแผ่พลังงานต่อพื้นผิวน้อย ดาวที่อยู่ใกล้ ๆ กับกึ่งกลางของสเปกตรัมเช่นดวงอาทิตย์ที่มีขนาดปานกลางหรือ [[Capella]] ที่มีขนาดใหญ่ (Giant star) จะแผ่พลังงานต่อพื้นผิวมากกว่าดาวแคระแดงที่อ่อนกำลังหรือดาวยักษ์ใหญ่แต่จะน้อยกว่าดาวฤกษ์สีขาวหรือน้ำเงินเช่น [[Vega]] หรือ [[Rigel]] มาก |
ดาวฤกษ์แดงอาจจะเป็นดาวแคระแดง ดาวที่อ่อนกำลังในการผลิตพลังงานและมีพื้นที่ผิวน้อยหรืออาจจะเป็นดาวยักษ์ที่ขยายตัวใหญ่ (Supergiant star) เช่น [[Antares]]หรือ[[Betelgeuse]]จะผลิตพลังงานปริมาณมหาศาลแต่ต้องผ่านพื้นผิวใหญ่มากออกมาทำให้ดาวแผ่พลังงานต่อพื้นผิวน้อย ดาวที่อยู่ใกล้ ๆ กับกึ่งกลางของสเปกตรัมเช่นดวงอาทิตย์ที่มีขนาดปานกลางหรือ [[Capella]] ที่มีขนาดใหญ่ (Giant star) จะแผ่พลังงานต่อพื้นผิวมากกว่าดาวแคระแดงที่อ่อนกำลังหรือดาวยักษ์ใหญ่แต่จะน้อยกว่าดาวฤกษ์สีขาวหรือน้ำเงินเช่น [[Vega]] หรือ [[Rigel]] มาก |
||
==ดาวเคราะห์== |
== ดาวเคราะห์ == |
||
อุณหภูมิยังผลของดาวเคราะห์จะสามารถคำนวณได้จากการเท่ากันของกำลังจากที่ดาวเคราะห์ได้รับและกำลังจากการปลดปล่อยโดยวัตถุดำมีมีอุณหภูมิ <var>T</var> |
อุณหภูมิยังผลของดาวเคราะห์จะสามารถคำนวณได้จากการเท่ากันของกำลังจากที่ดาวเคราะห์ได้รับและกำลังจากการปลดปล่อยโดยวัตถุดำมีมีอุณหภูมิ <var>T</var> |
||
บรรทัด 31: | บรรทัด 31: | ||
การทำให้สองเทอมนี้เท่ากันและทำการจัดรูปใหม่เราก็จะได้เทอมสำหรับการคำนวณหาอุณหภูมิยังผลของดาวเคราะห์คือ |
การทำให้สองเทอมนี้เท่ากันและทำการจัดรูปใหม่เราก็จะได้เทอมสำหรับการคำนวณหาอุณหภูมิยังผลของดาวเคราะห์คือ |
||
<math>T = \left (\frac{L (1-A)}{16 \pi \sigma D^2} \right )^{\tfrac{1}{4}}</math> |
<math>T = \left (\frac{L (1-A)}{16 \pi \sigma D^2} \right ) ^{\tfrac{1}{4}}</math> |
||
หมายเหตุ-รัศมีของดาวเคราะห์จะถูกตัดหายไปในเทอมสุดท้าย |
หมายเหตุ-รัศมีของดาวเคราะห์จะถูกตัดหายไปในเทอมสุดท้าย |
||
บรรทัด 43: | บรรทัด 43: | ||
== อ้างอิง == |
== อ้างอิง == |
||
{{รายการอ้างอิง}} |
|||
<references/> |
|||
== แหล่งข้อมูลอื่น == |
|||
== ลิ้งค์ภายนอก == |
|||
* [http://adsabs.harvard.edu/abs/2006astro.ph..8504C Effective temperature scale for solar type stars] |
* [http://adsabs.harvard.edu/abs/2006astro.ph..8504C Effective temperature scale for solar type stars] |
||
* [http://ijolite.geology.uiuc.edu/05SprgClass/geo116/8-1.pdf Surface Temperature of Planets] |
* [http://ijolite.geology.uiuc.edu/05SprgClass/geo116/8-1.pdf Surface Temperature of Planets] |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 16:00, 31 ธันวาคม 2551
อุณหภูมิยังผล ของวัตถุเช่นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์คืออุณภูมิที่หาได้จากพลังงานทั้งหมดของการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ[1] อุณหภูมิยังผลจะใช้บ่อยในการประมาณอุณหภูมิของวัตถุเมื่อไม่ทราบโค้งการแผ่รังสี (emissivity curve) (ที่เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่น)
ดาวฤกษ์
อุณหภูมิยังผลของดาวฤกษ์คืออุณหภูมิของวัตถุดำที่มีฟลักซ์พื้นผิว () เป็นไปตามกฏของสเตฟาน-โบลทซ์มาน. เมื่อกำลังส่องสว่างของดาว , เมื่อ คือรัศมีของดาว [2] นิยามของรัศมีของดาวไม่ตรงไปตรงมาอย่างแน่ชัด อุณหภูมิยังผลที่แม่นยำมากกว่าสัมพันธ์กับอุณหภูมิที่รัศมีที่นิยามโดย Rosseland optical depth[3] [4] อุณหภูมิยังผลและกำลังส่องสว่างเป็นตัวแปรฟิสิกส์พื้นฐานที่ใช้ในการระบุตำแหน่งของดาวใน HR Diagram ทั้งอุณหภูมิยังผลและกำลังส่องสว่างตามความเป็นจริงแล้วยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของดาวด้วย
อุณหภูมิยังผลของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 5780 K [5][6] ดาวฤกษ์จริง ๆ แล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเทียบกับระยะทางจากใจกลางถึงชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิที่ใจกลางของดวงอาทิตย์ที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ประมาณ 15 000 000 K
ดัชนีสีของดาวจะชี้ให้เห็นถึงอุณหภูมิของมันจากที่เย็นมาก (ดาวมาตรฐาน) หรือดาวแดงที่มีชนิดสเปกตรัม M ที่แผ่รังสีในช่วงคลื่นอินฟราเรดไปจนถึงดาวน้ำเงินที่มีชนิดสเปกตรัม O ที่แผ่รังสีมากในช่วงคลื่นอุลตราไวโอเล็ต อุณหภูมิยังผลของดาวจะแสดงถึงปริมาณพลังงานที่ดาวแผ่ออกมาต่อหน่วยพื้นที่บนพื้นผิว ลำดับชนิดสเปกตรัมจากดาวที่ร้อนที่สุดจนถึงดาวเย็นที่สุดคือ O, B, A, F, G, K, M (Oh Be A Fine Girl Kiss Me)
ดาวฤกษ์แดงอาจจะเป็นดาวแคระแดง ดาวที่อ่อนกำลังในการผลิตพลังงานและมีพื้นที่ผิวน้อยหรืออาจจะเป็นดาวยักษ์ที่ขยายตัวใหญ่ (Supergiant star) เช่น AntaresหรือBetelgeuseจะผลิตพลังงานปริมาณมหาศาลแต่ต้องผ่านพื้นผิวใหญ่มากออกมาทำให้ดาวแผ่พลังงานต่อพื้นผิวน้อย ดาวที่อยู่ใกล้ ๆ กับกึ่งกลางของสเปกตรัมเช่นดวงอาทิตย์ที่มีขนาดปานกลางหรือ Capella ที่มีขนาดใหญ่ (Giant star) จะแผ่พลังงานต่อพื้นผิวมากกว่าดาวแคระแดงที่อ่อนกำลังหรือดาวยักษ์ใหญ่แต่จะน้อยกว่าดาวฤกษ์สีขาวหรือน้ำเงินเช่น Vega หรือ Rigel มาก
ดาวเคราะห์
อุณหภูมิยังผลของดาวเคราะห์จะสามารถคำนวณได้จากการเท่ากันของกำลังจากที่ดาวเคราะห์ได้รับและกำลังจากการปลดปล่อยโดยวัตถุดำมีมีอุณหภูมิ T
ให้ดาวเคราะห์อยู่หากจากดาวฤกษ์ที่มีกำลังส่องสว่าง L เป็นระยะทาง D
สมมติว่าดาวฤกษ์แผ่พลังงานคงที่และดาวเคราะห์อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ การดูดกลืนกำลังของพลังงานโดยดาวเคราะห์จะแก้โดยให้ดาวเคราะห์เป็นแผ่นกลมรัศมี rที่ตัดกับกำลังของพลังงานบางส่วนที่ถูกแผ่ออกจากพื้นผิวเป็นทรงกลมรัศมี D เราจะอนุญาตให้ดาวเคราะห์สะท้อนกำลังของพลังงานบางส่วนจากที่ได้รับมาโดยการกำหนดตัวแปรอีกตัวหนึ่งเรียกว่าอัลบีโด อัลบีโดมีค่า 1 จะหมายถึงพลังงานทั้งหมดที่ได้รับมาถูกสะท้อนออกไปทั้งหมดโดยไม่มีการดูดกลืน ส่วนอัลบีโดมีค่า 0 หมายถึงพลังงานทั้งหมดที่ได้รับมาจะถูกดูดกลืนทั้งหมด ในเทอมของการดูดกลืนกำลังของพลังงานคือ
การสมมติของเราต่อไปคือเราสามารถกำหนดว่าดาวเคราะห์ทั้งหมดมีอุณหภูมิ T เดียวกัน และดาวเคราะห์มีการแผ่รังสีได้อย่างวัตถุดำ ในเทอมของการปลดปล่อยกำลังของพลังงานของดาวเคราะห์คือ
การทำให้สองเทอมนี้เท่ากันและทำการจัดรูปใหม่เราก็จะได้เทอมสำหรับการคำนวณหาอุณหภูมิยังผลของดาวเคราะห์คือ
หมายเหตุ-รัศมีของดาวเคราะห์จะถูกตัดหายไปในเทอมสุดท้าย
อุณหภูมิยังผลของดาวพฤหัสบดีคือ 112 K และอุณหภูมิยังผลของ 51 Pegasi b (Bellerophon) คือ 1258 K อุณหภูมิจริงจะขึ้นอยู่กับอัลบีโด ชั้นบรรยากาศและความร้อนภายในของดาว อุณหภูมิจริงจากการวิเคราะห์สเปกตรัมของดาว HD 209458 b (Osiris) คือ 1130K แต่อุณหภูมิยังผลคือ 1359 K ความร้อนภายในที่อยู่ภายในดาวพฤหัสบดี 40K จะถูกรัวมกับอุณหภูมิยังผลคือ 112K ทำให้ได้ผลลัพธ์คือ 152 K เป็นอุณหภูมิจริงของดาวเคราะห์
ดูเพิ่ม
อ้างอิง
- ↑ Archie E. Roy, David Clarke (2003). Astronomy. CRC Press. ISBN 9780750309172.
- ↑ Tayler, Roger John (1994). The Stars: Their Structure and Evolution. Cambridge University Press. p. 16. ISBN 0521458854.
- ↑ Böhm-Vitense, Erika. Introduction to Stellar Astrophysics, Volume 3, Stellar structure and evolution. Cambridge University Press. p. 14.
- ↑ Baschek. "The parameters R and Teff in stellar models and observations".
- ↑ "Section 14: Geophysics, Astronomy, and Acousticse". Handbook of Chemistry and Physics (88 ed.). CRC Press.
{{cite book}}
: ระบุ|section=
และ|chapter=
มากกว่าหนึ่งรายการ (help) - ↑ Jones, Barrie William (2004). Life in the Solar System and Beyond. Springer. p. 7. ISBN 1852331011.