Strålingseffekt

Strålingseffekten er den mængde energi en stjerne udsender hvert sekund.

Alle stjerner udsender elektromagnetisk stråling over store dele af det elektromagnetiske spekter fra radiobølger der ikke indeholder så meget energi til højenergistråling som gammastråler. En stjerne der mest udsender sin stråling i den ultraviolette del af spekteret udsender mere energi end en stjerne der udsender det meste af sin stråling som infrarød stråling. Derfor er strålingseffekten et mål for den samlede energi der udsendes over alle bølgelængder. Sammenhængen mellem bølgelængden og energien blev kvantificeret af Einstein som E = h * v hvor v er frekvensen, h er Plancks konstant og E er fotonens energi i joules. Det betyder at fotoner med lavere bølgelængder (og derfor højere frekvens) har højere energi end længere bølger.

Eksempel: en radiobølge med en bølgelængde på 10 meter har en frekvens på f = c / lambda = 3 * 10^8 m/s / 10 = 30 MHz hvor c er lysets hastighed. Energien af denne foton er E = h * v = 6.625 * 10^-34 J s * 30 MHz = 1.988 * 10^-26 joule. Synligt lys har meget kortere bølgelængde og dermed højere frekvens. En foton der har en bølgelængde på 5 * 10^-9 meter (en grønlig foton) har en energi på E = 3.975 * 10^-17 joule, det er over en milliard gange højere energi end radiofotonen. På samme måde har en rød foton (med en bølgelængde på 700 nm) mindre energi end en violet foton (bølgelængde 400 nm).

Den samlede strålingseffekt afhænger både af temperaturen og overfladens areal. Det kan man fx se af at et stykke brænde med ild i udsender mere varme end en tændstik på trods af at de har samme temperatur. Og en jernstang som er 2000 grader varm udsender mere energi end hvis den kun var 200 grader.

Strålingseffekten er en meget fundamental ting i astronomi og astrofysikken. Meget af det vi ved om himmellegemerne stammer fra analyser af deres lys. Det skyldes at meget af det det foregår indeni en stjerne afspejles i dens udsendelse af elektromagnetisk stråling. Strålingseffekt måles i energienheder per sekund. Astronomer foretrækker at bruge enhedenErg frem for Watt, når de kvantificerer strålingseffekten.