地球科学Ⅰ›宇宙

恒星的特性

Stellar Properties

夜空中的星都一样吗?
⭐ 每颗星性质不同
①夜空中的星在大小、温度、亮度上各不相同
②高温恒星发蓝光、低温恒星发红光
③将温度与光度绘成图可发现规律 → H-R图
H-R图(赫罗图)
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💡 关键观察
①0:主序星 — 多数恒星位于左上→右下对角线(氢聚变阶段)
②1:红巨星 — 温度低但半径大、光度高(右上)
③2:白矮星 — 温度高但半径小、光度低(左下)
恒星物理量
斯特藩-玻尔兹曼定律
L = 4πR²σT⁴
光度=4π × 半径² × σ × 表面温度⁴ — 亮度由大小和温度决定
维恩位移定律
λmax = b / T
最大辐射波长=常数(b)/ 表面温度 → 温度↑波长↓(更蓝)
🔬 星的颜色与温度
①蓝星:表面温度~30,000K以上(O、B型)
②白星:~10,000K(A型)
③黄星:~6,000K(G型、太阳)
④红星:~3,000K(M型)
星的亮度
视星等与绝对星等
m − M = 5 log(d/10)
m:视星等、M:绝对星等、d:距离(pc) — 星等越小越亮
📏 星等的含义
①视星等(m):实际所见亮度(受距离影响)
②绝对星等(M):置于10 pc时的亮度(真正亮度)
③1星等差 ≈ 2.5倍、5星等差 = 100倍
总结
恒星特性要点
L = 4πR²σT⁴ / H-R图:温度(x轴↓)vs 光度(y轴↑)
光度由半径与温度决定,H-R图可识别恒星类型与演化阶段
🎯 考试要点
①H-R图:x轴为表面温度(左侧更高)、y轴为光度
②主序:左上→右下对角线,约90%恒星位于此(氢聚变)
③L = 4πR²σT⁴ — 同温下半径越大越亮
④红巨星:温度↓、半径↑↑ → 光度高 / 白矮星:温度↑、半径↓↓ → 光度低
⑤星等:1星等差=2.5倍、5星等差=100倍