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第263章 光度之间（第1页）

二人的很多贡献啊，编写成了一本书啊，叫做天文学概要，呃，表于1849年这本书就是当时最好的天文学入门教材了啊，其中有很多这个先进的思想啊，包括上期这个提到的说和写着观测的双星啊，然后对于银河系形状的才响啊，还有这个太阳系的介绍啊你无论的弯曲的定律以及天体力学等等等这些思想对后人的影响还是比较大的，尤其是对于我国近代天文学的展，为什么这么说呢小和写的这本这个天文学概要啊？在十年之后就是这个1859年嗯，当时是清朝这个先锋九年啊，国内的正在进行第二次鸦片战争，但当时也是刚刚刚兴起一个思想就是师夷长技以制夷，这是思想家魏源在海国图志一书当中提倡的这个思想，于是呢，在1859年啊，有这么两个人啊，就把小何勰儿的这本这个天文学概要翻译之后，然后引入到了国内这两个人呢嗯一位。

是清朝的数学家，另外一位叫做韦雷压力啊，这是一位来自英国的传教士，这本书翻译之后的名字呢，叫做谈天啊，蓝天这本书呢，是国内第一次系统的基础，到这个日新所的思想啊，以及牛顿的湾为利利率，然后以及这个天体力学啊，呃，之前就有一些这个留洋的国人啊，回国之后可能说也提到过啊，但是第一次正式的在书中提到这个日新说的这些观点啊，并且还说包括什么这个太阳系啊银河系啊银河系啊，还有什么霜星星星陨，这绝对是第一次呃呃其中这个李善兰老先生，咱们再介绍一下这位呢？不仅仅仅是说一下，他还翻译了很多这个西方的书籍，什么天文学啊，数学和物理领域都有啊，他最早的确定了一些这个汉语的词汇啊，你比如说，咱们之前提到过的这个天文学当中的什么活动啊？你动啊，你在比如说数学当中的这个微分呢函数啊，多多项式啊，集数啊，然后包括这个乘号除。

不好，大于号小于号啊等等这些符号就很多，我们现在常用的这个词语，他都是最早出现在李善兰老先生翻译的这个数当中的，并且流传至今，总之是很厉害啊，好，那下面呢，咱们就进入到今天的内容，嗯嗯，上期咱们开了个头，你说有三项技术的展啊，直接奠定了天体物理的心情啊，有分光光，光度学，还有这个摄影术年法国呢，有一个哲学家啊，叫做空格，这位是这个实证主义哲学的创始人啊，183o年的他出版的一本书就叫做实证哲学教程啊，这书里面呢，就是说恒星的化学组成啊，这是人类永远也不可能知道的事，不可能说真跑到这个恒星上去检测对吧，但是这正是咱们刚才提到的这三个技术的展啊是打破了这个魔咒就是什么不用去横行上去？我也有办法研究横行啊，下面咱咱们就来逐一的介绍一下这个分光学，光度学，还有摄影术。

他都是什么意思呢？然后他有什么用，对吧，第一个分光学啊，其实分光学的鼻祖呢，还还得算是牛顿是牛顿是最早他现说，哎，这个太阳光啊，他通过三棱镜之后会分散成光谱啊，也就是说最早呢，他现了这个光的色散现象啊，但是这仅仅是个开始，1787年在在德国的石头老兵诞生了，以为公孙委员啊，就是这个服了合肥的11岁的时候呢，说父母去了啊，这个无人照料，付费呢，就成为了孤儿，并且呢，她去了一个这个玻璃厂去当学徒为生啊之后呢，他短暂的一生就主要研究光学为主啊18o2年弗朗合肥就现了，他说如果我们你仔细的去看这个太阳光的光谱，光谱啊，这里边儿是有一些这个暗线的啊，就是一条一条一条的黑色的谱线啊1814年他明了最早的分光仪和光栅分光光啊，并且呢，她列举了这个太阳光谱当中的574条黑线啊，现在呢，这些暗线就叫做服务。

合合肥普遍啊啊浪河飞啊39岁就去世了，舅舅就是因为她长期的制作这个玻璃器啊，导致重金属中毒了啊，那是太阳光谱当中的这些黑色的，这个就是弗朗和费谱线啊，她到底是什么意思呢？这件事儿就是4o多年之后，另外一位伟人解决的啊，就是几乎姥爷，姥爷，姥爷，姥爷，姥爷，姥爷，这就是祸福呢，在1859年就就提出了光谱学当中的两条基本定律啊，也叫做技术客服定律啊，你看这个热血啊，什么电影啊，这个热化学都有这个负定律是吧？第二个霍是这么说的，她说第一，每一种元素啊，都有自己的光谱啊，每一种元素都能够吸收，它可以射的光谱哎，听起来是不是很简单啊？那下面啊，咱们就来解释一下什么意思呢？嗯，其实咱们之前在这个例子专辑啊，提到过一些啊，就是我们看到的这个太阳光谱啊，他就是就是颜色是一条这个连续的这个彩色啊这种光谱呢叫做连续光。

啊，其实所谓光伏呢，就是说是不同频率的光啊，她毁了她一起形成了对吧？然后呢，你通过这个三棱镜之后呢？他不同啊他不同啊他不同啊那我们看到的这个光谱是连续的，这就说明了这一束光当中，它至少包含了所有可见光波长的这个光，所以他才能连续吧，就是说说说频率它是不间断的一般呢，对于这个炽热的固体吧液体，然后那个还有这个高温高压下的气体啊，他都会射这个连续空啊你比如说家里的台灯啊，你把他通过一个三棱镜啊，你就会看到这个连续光谱啊，但是呢，如果要是在低压条件下，那稀薄的炽热气体啊，他就不会产生连续的光谱啊，而是只能产生单色的谱线啊你比如说这么这么气啊在加热的这个条件下啊，你去看她的光谱哎他就只有两条明亮的这个黄线啊但是说在可见光范围内对吧，这种光谱啊就叫做射光谱啊。

每种元素呢，它的射光谱，他都是不同的啊，独有的啊，那你看一种是连续光谱啊，就不间断的另外一种呢是这个呢，是这个射光谱啊，就只有亮相，其余的地方呢？而这个佛朗合肥现的时候，太阳光的这个光谱呢？这是不是不是正好和这两种这个普遍她是相反的呀，它是在一个连续的光谱上啊，出现了暗线了诶，原因是不是大概就能猜出来呀？进货不定律第二条说说，每一种元素啊，它还能够吸收它所射的这个光谱啊，你比如说咱们这有一个台灯啊，然后呢？这边有个三有个三棱镜，正常情况下，它射的就是这连续光谱对吧对吧对我现在他俩中间我放上这个低压环境的这个大生气啊，再说了，如个这个拿生气，我加热它就会产生两条亮线，对吧？也就是他设了两种特殊波长的可见光啊，那我现在不假设大了对吧？而是让一个连续光谱我通过这个拿争气啊，那它就会把相应波长的这个可见光。

给吸收掉，所以我们最终看到的这个软件就是在一个连续的光谱上出现了两个暗条纹，而这两个暗条纹的波长一定是那声气，他射谱线上的那两条亮线所对应的波长，那就明白那像这种说说，在一条连续的这个光谱上啊叠加了某一种或者某几种元素的这个吸收暗线的这种光头就叫做吸收光谱啊，呃，这就是即使霍霍霍老爷子总结出来的规律的其中也有这个本身的很多贡献啊，当然，在他们这个时候还不能解释这这件事背后的原因，他也只能现规律啊，真正的原因的解释呢，就得靠这个量子量子力学的展了啊，简单说就是不同能级之间，这个电子的原子的电子轨道，它是量子化，它不是连续的，他只能她只能在特定的这个轨道上运行啊，就比如说这垫子呢？他受到激了他他就可以说跑到某个某个高等级轨道上去了啊，但是呢，这高等级鬼道，他又不稳定啊，它会掉下。

所以这个掉落的过程啊，它就会释放，这个能量差能量的工作啊，那体现出来就是某一条射谱线啊，你吸收光谱呢？就是说有什么一堆堆连续的这个电电池波尔就打过来了，这个垫子他是在这个地方奇诡道的，有一个特定频率的这个电磁波，它可以让这个电池电池电池电越签到特定的特定的特定的特定的某个高等啊，所以这个频率的这个电磁炉呢，就被这个垫子给吸收了啊，那这样就会形成吸收光谱呃呃，支持这个大家了解一下就行了啊，那时我们知道这些之后啊，他有什么用呢啊，太有用了，他说到合肥已经告诉我们了，说太阳的这个吸收光谱啊，有5oo多条暗线是这个暗线的位置呢，也都知道了，对吧对吧，那我就通过每一种元素的这个射光谱去做对比吧，也就是说用某个元素，它的射光谱啊，就那几条亮线去对比这个太阳光谱当中的暗线啊，只要位置相同，那就说明这个太阳的表面大气当中。

包含了这种元素啊，这儿霍霍呢，就是最早通过这个办法啊，他就把那个这个调这个黄线和放这个谱线一对比，唉，明显对岸线这么好，对上了，这就是命太阳上有马元素呢，而且你5oo多种这个暗线啊，我已经排除掉掉了啊，那就再继续找剩下的呗，对吧？谁说人类永远不可能知道恒星的化学组成的呢？不仅如此啊，我们还可以通过说这个谱线的强弱来分析每一种元素的含量是多少啊？你看这是不是很完美啊？现在的结论呢就是嗯，大部分横行啊，这其实是这个主题性啊，就他的元素丰度基本上是相同的，其中的氢占比最高71%，然后还第二百百百百百27%左右2oo左右啊积极少量的其他元素啊这个后来呢，人们就研究出为什么呢？你要恒星光热啊，他一定会产生这么大量的能量啊，那得到什么机制能够产生这个能量呢？简单的这个燃烧氢气肯定就是不够啊啊！

终于研究明白了，说原来是通过原子层对吧，也就是通过这个核聚变啊，你看一切，这不就是顺理成章吗？现在我们通过横向的关系。顺理成章吗？那现在我们通过恒星的光谱啊，就可以知道说这个恒星的化学组成了啊，那可能有疑问啊，这就是为什么太阳的这个光谱啊他是吸收光谱，而不是射光图呢就是这样啊，太阳本身，或者说恒星本身啊他很接近一个理想黑体啊他射的是连续光谱恒星外围的这个温度低压强他也可以横行外围的这个气体啊他我们就会牺牲特定频率的电磁波所以呢所以呢，我们看到的恒星光谱大部分都是吸收部分有个别的很少，还有的时候它是这个吸收我们和射光谱的同时体现的就是具有明显然而太阳呢，在特定的时候，我们是能够看到这个射光谱的呢你比如说在日全食的时候，日全食就是就是太阳完全被这个月亮盖住了啊，但是呢就是日尔啊也就是说你看起来像这个太阳的耳朵一样啊，简单的也就是太阳这个大。

一个一个大火苗啊，这个大火苗就满足低压下的炽热气体条件啊，所以它射的就是这个射光谱啊，说到这儿呢，还有一个小故事呢是1868年啊，生过一次这个日子的时候，当时呢，法国有一位天才小做这个p2这个呢，就在日子的时候，他就观察了一下这个日耳曼日耳曼一下这个日结果呢？是现这个射光谱啊，就是这个亮相啊，他从来没靓的肯定不是地球上已知的这个元素的光谱，所以呢，他就判断是太阳上应该有某某某位置的新元素啊，同年英国有一位天文学家把叫做洛基她他呢，就在这个太阳光中的一家，现了这个对应的案，现在就更加确切了这件事儿啊，于是那个落地儿还给这个新元素啊，起了个名儿说叫啥呢，说说这个希腊鱼里边儿太阳神叫做黑勒斯对吧？他说那这个元素呢？就叫做黑脸吧哎，听出来了吧？这就是汉元素啊，过了2o多年，1895年的苏格兰的化学家朗赛。

是终于在地球上现了这个汉元素啊，就是稀有气体嘛，太少了啊，通过这件事，人们也更加确切了这个肌肉恢复定律的正确性，那通过光谱来分析恒星的化学组成，再也不是什么难事啊？但是恒星的光谱，他就只能告诉我们，这个天体的化学组成嘛，当然不是啊，通过恒星的光谱，我们还可以了解到这个恒星的表面温度啊，呃，其实很多行情之间，它的化学组成虽虽然差不多，但是它们的光谱可能是大不一样，唉，这是为啥呢？就是因为这个恒星自身的他的这个物理状况不同造成的啊，最主要的一个影响就是恒星表面温度的影响，温度啊，温度，他如果特别高，那这个垫子他可能就不是越越钱这么简单了，对吧？你多给他直接就跑了，也就是便宜了啊，温度不同那你说牵着这个能力，他也不同啊，就这些啊，他都会在这个光谱当中体现出来啊，因此我因此我们可以通过光谱分析就可以大致的知道这个恒星的恒。

啊，当然这个办法可以就是大概的知道温度啊，我们要想求恒星的温度，还有别的办法啊，那不仅如此，我们还可以通过呢这个光谱啊，这知道这个恒星的恒星的压力啊，磁场等等，如果要是说存在强磁场，那这个谱线呢就会分裂那就等等现象，我们就可以知道很多信息啊，还有一点啊，我们可以通过这个多普勒效应来确定恒星的这个事项度和自转啊，根据多普勒效应这个如果这个恒星他正在远离我们那谱线就会整体洪一行就是像这个红砖一个红砖移动啊，如果这个恒星正在接近我们呢呢谱线就会难以啊，但是我通过这个大部分观众数据啊表明是为啥这个恒星的谱线他都在红米呢那为啥呢？因为宇宙是在碰撞了对吧咱们之后还会提到啊，你看这些信息，我们就都可以通过一个简单的一个光谱来获得啊是不是很棒啊？这就是分光学的作用啊，那下面呢咱们再来简要的介绍一下工作去。

光度学的起源很早了啊，咱们之前这个介绍过，最早要追溯到古希腊时期的洗虾丝啊，他仅仅从我肉眼就把恒星的亮度呢分为六个等级，其中的最亮的恒星，为一辆的恒星为这个最暗的勉强的用户，这个肉眼能看见的星，为六等星啊那这种划分亮度的标准呢？就叫做视星等啊，后来是一直到了这个18世纪瑞士的物理学家朗普展出了光度学，然后185o年这浦森现一一等型啊，差不多刚好是比这个六等星的亮度1oo倍，也就是说这个照度之比是1oo啊，所以呢普森就把洗下次制定的这个标准和现代的这个光杜雪他建立了一套严格的一个关系啊，也就是说，这个新等差一等亮度呢，差25一二倍啊，也就是1oo开五次方啊，那这两套标准呢，就可以使用了对吧，就就就就可以换算了啊我们说一个物体的光强度啊，是他本身的一种属性啊，而我们看到的亮度呢？或者说照度呢？

是和这个光度之间啊，满足距离平方反比比关系的啊，也就是说光度一定的时候啊，这个距离越远，你看到的市场的大小是距离越近呢你看到这个市场中，他就越大啊，但是这块大家需要注意一个区别啊，就是我们之前说的光强度和辐射强度，这是不同的光强度指的是可见光范围内的光啊这里边有一个与主观因素有关的一个视觉函数啊，但是呢，这个辐射强度啊他表示的就是所有的这个电磁波的光强度啊，它包括可见光，也包括说不可兼得啊，那这里边就有一个不同了，在天文学当中啊，也有光度的跟前啊，但是它并不是光强度啊，天文学当中的光度表示的是在单位时间内，恒星整个表面积辐射出来，这个电磁波的总能量也就是辐射通量啊，主要他不仅仅是光了，所以呢，它的单位就是瓦特啊，或者你用这个厘米克秒制当中的这个格尔每秒啊，其实就有点类似于物理学当中的这个复试。

程度和概念呃呃，这就是就是说不同学科之间的一个小区的啊，就大家了解一下就行了，那现在呢，我们就可以说通过观测来知道每一颗恒星，它的施行到了对吧，虽然他这个人也啊，我只能看到六等星啊，但是这个望远镜的出现呢？可以让我们看到，看到是更多的星星星星啊，他不过已经可以看到3o层以上某某颗恒星，它的实行等呢是六等啊，那我再通过说这个中间是啥法等等办法求出这个恒星的距离啊，然后我通过这个平方反比的关系就可以求出这颗恒星的光度啊，但是呢，人们觉得是说这个方法就不方便，比较对吧，所以呢，就又建立了一个标准啊，叫做绝对性等啊什么意思呢？绝对星等和视情节的区别啊，就类似于光光度和角度的区别啊，但是呢，有所不同啊，这个绝对性能，他只是恒星真实温度的一个参照啊，我们强行规定啊，我把一颗恒星，它的距离呢给它移动到十个pc啊就是十万。

秒差距的这个具体上去啊，秒杀剧还记得吧，只是一秒差距约等于326光年啊那个秒杀剧就是326个光年，对吧？然后你能看到的这个事情等就定义为这一颗恒星的绝对星等啊，我们记得一个大m啊，有同学说这怎么一样啊？不是真心的吧，只是想象啊，就是通过换算啊你比如说太阳的师兄，等了就很亮啊是服务267啊，白天啊，但是因为出离我们很近，对吧？如果你把太阳放到十个秒杀距离啊，就是3262光年之外对吧对吧，大太阳的师兄等就是这个48啊，我们记得我们记得我一个大m然后一个圈圈里面有个点儿，然后这个488啊这个小圈儿里面有个小点儿就表示太阳那这句话呢，就表示说太阳的绝对星等为48等哎哎哎，这表示有什么用呢有用啊你比如说天空当中最亮的恒星天狼星啊，平时我们看到天狼星的这个事情真的是富的146啊也很亮啊，但是呢，我们。

天狼星也给他放到十个秒杀就上去啊，那它的绝对性能就变成了14等了啊，那我们现在想象一下，太阳和天狼星啊，就在同一个距离啊，但是呢，一个是46等，一个是14的啊，那哪个的真实光嘟她更亮啊？这个天狼星对吧，就数值越小越亮啊，明白了吧？这就是光度学嗯嗯，最后这个这个摄影术，我们就不说了吧就现在每个人都会拍照了，而且这个摄影术，他除了说拍照，还有一个好处吧，就是它可以长时间的这个曝光啊你比如说，我们想拍摄比较暗的这个恒星啊，或者说是用来记录恒星的这个周日是运动啊，总之是为什么研究这个天文学啊带来了很多方便之处啊那这三个技术呢就是最主要的啊，当然也包括一些其他的啊你比如说这个望远镜的后续展啊计算机的展啊这些技术也都促进了天体的展啊那下期视频呢咱们来看看，说风光学和光度学啊是如何进行完美结合？

啊，我们说我们说说我们刚才说通过恒星的光谱，唉，我们可以知道这个恒星的温度啊，生活经验告诉我们说温度越低，这个恒星的颜色呢？就应该越红啊，温度越高呢？它颜色就应该越蓝啊，所谓炉火纯青，就是这个道理吗？那现在啊，咱们思考这么一个问题，恒星的温度和亮度之间啊，会不会有什么关系呢？是温度越低，这个亮度越大呢，还是说呃，这个温度越高越好，那咱们今天啊，就是聊到这儿啊。