Jasem Mutlaq

# Lluminositat

La lluminositat és la quantitat d'energia emesa per una estrella a cada segon.

Totes les estrelles irradien llum sobre una àmplia varietat de freqüències en l'espectre electromagnètic, des de les ones de ràdio de baixa energia fins als raigs gamma d'alta energia. Una estrella que emet predominantment en la regió ultraviolada de l'espectre produeix una quantitat total de magnituds d'energia més gran que la produïda en una estrella que emeti principalment a l'infraroig. Per tant, la lluminositat és una mesura de l'energia emesa per una estrella sobre totes les longituds d'ona. La relació entre la longitud d'ona i l'energia fou quantificada per en Einstein com a «E = h * v» a on «v» és la freqüència, «h» és la constant de Planck i «E» és l'energia del fotó en joules. És a dir, a longituds d'ona més curtes (i d'aquesta manera freqüències més altes) corresponen energies més altes.

Per exemple, una longitud d'ona de lambda = 10 metres suposats en la regió del radi de l'espectre electromagnètic i que tingui una freqüència de f = c / lambda = 3 * 108 m/s / 10 = 30 MHz a on «c» és la velocitat de la llum. L'energia d'aquest fotó és E = h * v = 6,625 * 10-34 J s * 30 MHz = 1,988 * 10-26 joules. D'altra banda, la llum visible té longituds d'ona molt més curtes i a freqüències més altes. Un fotó que té una longitud d'ona de lambda = 5 * 10-9 metres (un fotó verdós) té una energia E = 3,975 * 10-17 joules que està per sobre d'un milió de vegades més alt que l'energia d'un fotó de ràdio. De manera similar, un fotó de la llum vermella (longitud d'ona lambda = 700 nm) té menys energia que un fotó de la llum violeta (longitud d'ona lambda = 400 nm).

La lluminositat depèn tant de la temperatura com de l'àrea superficial. Això té sentit perquè una fusta més gran irradia més energia que un llumí, tot i que ambdós tenen la mateixa temperatura. De manera similar, una barra de ferro escalfada a 2.000 graus emet més energia que quan s'escalfa a tan sols 200 graus.

La lluminositat és una quantitat molt fonamental en astronomia i astrofísica. Molt del que s'aprèn a sobre dels objectes celestes ve de l'anàlisi de la llum. Això es deu al fet que els processos físics que ocorren a dins de les estrelles queden registrats i transmesos per la llum. La lluminositat es mesura en unitats d'energia per segon. Quan es quantifica la lluminositat els astrònoms prefereixen utilitzar Ergs, abans que Watts.