Anzahl auf Erde eintreffender Photonen in Abhängigkeit der scheinbaren Helligkeit

  • Hallo Community,


    beim Erstellen meiner Homepage, will ich einen kurzen Abschnitt einfügen, der verdeutlichen soll, wie wenige Photonen eigentlich nur in eine Teleskopöffnung gelangen.

    Dafür wollte ich die Tabelle von Klaus Hohmann zitieren https://astrofotografie.hohman…gen/sternhelligkeiten.php und eine kleine Beispielrechnung.


    Irgendwie hat es mich aber interessiert, wie er zu den Zahlen gekommen ist So ganz habe ich das nicht ergründen können und so habe ich mal meine eigenen Gedanken gemacht.

    Mich würde interessieren, was ihr davon haltet, weil ich auf ziemlich andere Werte komme.


    Ich habe für die Ermittlung erst einmal die Formel zur Berechnung der eintreffenden Photonen unserer Sonne verwendet und das Ganze bei 555 nm betrachtet.


    $N=\frac{E_{V}}{E_{Photon}}$ https://www.uni-ulm.de


    Die Beleuchtungsstärke Ev ist gegeben durch: $E_{V}=10^{-0,4(m_V/mag+14,2)} lx$ https://de.wikipedia.org/wiki/Scheinbare_Helligkeit


    Wobei hier lx (Lux) noch mit einem Faktor 0,01464 (Umrechnung) in W/m² bei 555 nm umgerechnet wird, und 1 W = 1 J/s gesetzt wird.


    Ephoton ist die Energie der Photonen bei 555 nm und berechnet sich aus: $E_{Photon}=\frac{h*c}{λ}$ https://de.wikipedia.org/wiki/Photon


    h - plancksches Wirkungsquantum mit 6,626*10^-34 Js

    c – Lichtgeschwindigkeit mit 299.792.458 m/s


    Alles eingesetzt in die Formel ergibt dann:


    $N=\frac{10^{-0,4(m_V/mag+14,2)} J/(s*m^2)}{(h*c)/λ}$


    Setze ich in die Formel nun alle Werte ein und addiere noch bei der scheinbaren Helligkeit den Wert der Extinktion (Lichtschwächung durch die Atmosphäre) von 0,28 mag mit hinzu, erhalte ich völlig andere Werte.

    Auch bei Verwendung der Formel 10 aus diesem Dokument https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1993JRASC..87..123R erhalte ich nahezu die gleichen Werte. Hier wird die Sterntemperatur verwendet, aber ohne Extinktion.


    Scheinbare Helligkeit des Sterns [mag]Photonen/s/m² auf der Erdoberfläche (Wellenlänge)Photonen/s/m² auf der Erdoberfläche (Temperatur)
    066.033.136.36468.500.000.000
    210.465.546.83010.856.518.368
    41.658.677.3931.720.642.206
    6262.882.651272.703.412
    841.664.09243.220.578
    106.603.3146.850.000
    121.046.5551.085.652
    14165.868172.064
    1626.28827.270
    184.1664.322
    20660685
    22105109
    241717
    2633
    2800


    Ist an der Herangehensweise etwas falsch, dass ich so auf völlig andere Werte komme?


    Viele Grüße


    Sebastian

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    3 Mal editiert, zuletzt von Einsteinchen ()

  • Hallo Sebastian,


    Auf die Schnelle sehe ich keinen Fehler. Da viele Autoren leider recht freizügig den Normierungsfaktor 1/2Pi beim Planckschen Wirkungquantum h quer weglassen, würde ich mir das mal genauer ansehen, ob es vielleichr daran liegen könnte.


    Viele Grüße,


    Günther

  • Hallo Günther,


    Danke für Deine Antwort. Wenn ich den Faktor in den Formeln vorsehen lande ich irgendwo dazwischen. 8o

    Vermutlich wird das eh keiner so genau wissen.


    Viele Grüße


    Sebastian

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