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Die '''Flächenhelligkeit''' <math>B</math> | Die '''Flächenhelligkeit''' <math>B</math> ist eine [[Leuchtdichte]]. Sie wird in der [[Astronomie]] benutzt, um die Helligkeit von [[astronomische Objekte|astronomischen Objekten]] mit großer Flächenausdehnung wie [[Komet]]en, [[Nebel (Astronomie)|Nebel]] oder [[Galaxie]]n zu erfassen. | ||
== Beobachtung == | |||
Bei [[visuell]]en Beobachtungen kann die Flächenhelligkeit im Teleskop nicht größer sein als die [[freiäugig]]e. Sie ist dann maximal, wenn die [[Austrittspupille]] ''AP'' des Okulars dem Pupillendurchmesser des dunkeladaptierten [[Auge]]s entspricht. | |||
Die Dunkeladaption ist in Stadtnähe wegen der [[Lichtverschmutzung]] kaum mehr möglich. Daher ist hier die Beobachtung astronomischer Objekte nur bis zu einer gewissen Flächenhelligkeit möglich. Dies betrifft vor allem lichtschwache [[Galaxie]]n und [[Gasnebel]]. | |||
== Berechnung == | == Berechnung == | ||
Die Flächenhelligkeit ist das Verhältnis von [[scheinbare Helligkeit|scheinbarer Helligkeit]] ''H'' | Die Flächenhelligkeit ist das Verhältnis von [[scheinbare Helligkeit|scheinbarer Helligkeit]] ''H'' zur Fläche ''F'': | ||
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Ersetzt man die scheinbare Helligkeit | Ersetzt man die scheinbare Helligkeit des Objekts durch die scheinbare Helligkeit ''m'' in Magnituden, so folgt: | ||
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== Einheiten == | == Einheiten == | ||
Die Flächenhelligkeit wird in [[Candela|cd]]/m² gemessen. In der Astronomie ist die Einheit [[Scheinbare Helligkeit|mag]]/[[Quadratbogensekunde|arcsec²]] gebräuchlich; die Einheit S<sub>10</sub> beschreibt die Helligkeit als Anzahl von Sternen der Helligkeit 10 mag innerhalb eines | Die Flächenhelligkeit wird in [[Candela|cd]]/m² gemessen. In der Astronomie ist die Einheit [[Scheinbare Helligkeit|mag]]/[[Quadratbogensekunde|arcsec²]] gebräuchlich; die Einheit S<sub>10</sub> beschreibt die Helligkeit als Anzahl von Sternen der Helligkeit 10 mag innerhalb eines [[Quadratgrad]]s. | ||
Umrechnungen: | Umrechnungen: | ||
* <math>B = 1,084 \cdot 10^5 \cdot 10^{-0,4 \cdot X}</math><ref>Andere Schreibweise: <math>B = 1,084 \cdot 10^5 \cdot e^{-0,92104 \cdot X}</math></ref><ref>[http://www.extrasolar.ch/skyqualitymeter.html Umrechner cd/m² - mag/arcsec²]</ref> | * <math>B = 1{,}084 \cdot 10^5 \cdot 10^{-0{,}4 \cdot X}</math><ref>Andere Schreibweise: <math>B = 1{,}084 \cdot 10^5 \cdot e^{-0{,}92104 \cdot X}</math></ref><ref>[http://www.extrasolar.ch/skyqualitymeter.html Umrechner cd/m² - mag/arcsec²]</ref> | ||
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:* <math>B</math> in cd/m² | :* <math>B</math> in cd/m² | ||
:* <math>X</math> in mag/arcsec² | :* <math>X</math> in mag/arcsec² | ||
* 1 S<sub>10</sub> = 0,69 · 10<sup>−6</sup> cd/m². | * 1 S<sub>10</sub> = 0,69 · 10<sup>−6</sup> cd/m². | ||
Beispiel: | Beispiel: | ||
Schwächste Helligkeit des | Schwächste Helligkeit des [[Nachthimmel]]s unter optimalen Bedingungen: 21,6 mag/arcsec² = 2,5 · 10<sup>−4</sup> cd/m² = 370 S<sub>10</sub>. | ||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
Die Flächenhelligkeit $ B $ ist eine Leuchtdichte. Sie wird in der Astronomie benutzt, um die Helligkeit von astronomischen Objekten mit großer Flächenausdehnung wie Kometen, Nebel oder Galaxien zu erfassen.
Bei visuellen Beobachtungen kann die Flächenhelligkeit im Teleskop nicht größer sein als die freiäugige. Sie ist dann maximal, wenn die Austrittspupille AP des Okulars dem Pupillendurchmesser des dunkeladaptierten Auges entspricht.
Die Dunkeladaption ist in Stadtnähe wegen der Lichtverschmutzung kaum mehr möglich. Daher ist hier die Beobachtung astronomischer Objekte nur bis zu einer gewissen Flächenhelligkeit möglich. Dies betrifft vor allem lichtschwache Galaxien und Gasnebel.
Die Flächenhelligkeit ist das Verhältnis von scheinbarer Helligkeit H zur Fläche F:
oder logarithmisch in Magnituden:
Ersetzt man die scheinbare Helligkeit des Objekts durch die scheinbare Helligkeit m in Magnituden, so folgt:
Die Flächenhelligkeit wird in cd/m² gemessen. In der Astronomie ist die Einheit mag/arcsec² gebräuchlich; die Einheit S10 beschreibt die Helligkeit als Anzahl von Sternen der Helligkeit 10 mag innerhalb eines Quadratgrads.
Umrechnungen:
Beispiel: Schwächste Helligkeit des Nachthimmels unter optimalen Bedingungen: 21,6 mag/arcsec² = 2,5 · 10−4 cd/m² = 370 S10.
