Ähnlichkeiten zwischen Licht und anderen Frequenzen von EM-Wellen

Technisch gesehen können Sie das Signal in der von Ihnen beschriebenen Konfiguration messen, wenn EM-Wellen einer bestimmten Frequenz nicht abklingen. Es hängt alles davon ab, wie empfindlich das Messgerät (Antenne, Auge) auf die betrachtete Leistung reagiert. Dies gilt natürlich für einige große Werte der EM-Wellenintensität, bei denen Quanteneffekte irrelevant wären.

100 Watt sind 1600 Lumen. Das Problem ist nun, wie viele Lumen 1 Kerze ausmacht. Ja, das sind sehr altmodische Einheiten.

Die Schätzungen darüber, was die Äquivalenz ist, variieren, aber ich habe mich mit der am häufigsten zitierten Zahl zufrieden gegeben.

Eine Standardkerze ist definiert als die Abgabe einer Kerzenleistung über$4 ×\pi$Steradiant sind das 12,56636 Lumen.

Eine 100-Watt-Glühbirne sollte also das gleiche Licht abgeben wie 127 Kerzen.

From Comparing Candle to Stars , basierend auf der Arbeit von Forschern, die getestet haben, wie schwach ein Licht ist, das Sie erwarten können, indem sie eine Kerze in einer Entfernung mit einem Stern bekannter Größe vergleichen.

Die hellsten Sterne wie Wega haben eine Stärke von 0. In welcher Entfernung wäre eine Kerzenflamme mit einem Stern wie Wega vergleichbar. Einige einfache nächtliche Experimente mit einer Kerze deuteten darauf hin, dass die Entfernung 338 Meter betrug. „Für unsere Augen erschienen die Kerzenflamme und Wega von vergleichbarer Helligkeit“, sagen sie.

Um dies zu überprüfen, beobachtete das Team sowohl Wega als auch die Kerzenflamme mit derselben Digitalkamera (einer astronomischen SBIG-Kamera mit 35-mm-Öffnung und 100-mm-Brennweite). Die Ergebnisse waren etwas überraschend. „Die Kerzenflamme in 338 m Höhe war 2,423 Größenordnungen heller als Vega, obwohl sie für unsere Augen vergleichbar hell aussahen“, sagen Krisciunas und Carona.

Das wirft die Frage auf, wie weit die Flamme entfernt sein sollte, um die gleiche Helligkeit wie Vega zu haben. Diese Frage ist nicht einfach zu beantworten, da der CCD der Kamera auf andere Weise für Photonen empfindlich ist als das menschliche Auge und Vega und die Kerze Licht mit unterschiedlichen Spektren emittieren. Dennoch machen Krisciunas und Carona einige kalibrierende Annahmen und sagen, dass die Parität bei 392 Metern auftreten würde. Mit anderen Worten, eine Kerzenflamme hat die gleiche Helligkeit wie ein Stern der Stärke 0 in einer Entfernung von 392 Metern.

Die schwächsten Sterne, die Menschen ohne Hilfe sehen können, haben eine Stärke von 6. Schwache Sterne können nur mit einem Teleskop oder Fernglas gesehen werden. Sterne der Größe 0 sind 251,2-mal heller als Sterne der Größe 6. Unter erneuter Berücksichtigung der Unterschiede zwischen Sternenlicht und Kerzenlicht ist es also möglich, zu berechnen, wie weit die Kerze entfernt sein sollte, um genauso hell wie ein Stern der Stärke 6 zu erscheinen.

Krisciunas und Carona sagen, dass dies in einer Entfernung von 2.576 Metern oder ungefähr 1,6 Meilen geschehen würde und dass bei 10 Meilen eine Kerze so hell erscheinen würde wie ein Stern der Stärke 9,98. „Das geht weit über die Fähigkeiten der empfindlichsten menschlichen Augen hinaus“, sagen sie.

Die weiteste Entfernung, über die ein menschliches Auge eine Kerzenflamme wahrnehmen kann, beträgt also 2,76 Kilometer. Aus 10 Meilen Entfernung würde eine Kerze so hell erscheinen wie ein Stern der Stärke 9,98. „Das geht weit über die Fähigkeiten der empfindlichsten menschlichen Augen hinaus“, sagen sie.

Jetzt geht die Größe der Sterne so.

Von der Größe der Sterne

So schlug Norman Pogson aus Oxford 1856 vor, dass eine logarithmische Skala von ${\displaystyle {\sqrt[{5}]{100}}\approx }$ 2,512 zwischen Magnituden angenommen werden, fünf Magnitudenschritte entsprachen also genau einem Faktor 100 an Helligkeit. Jedes Intervall von einer Größenordnung entspricht einer Helligkeitsänderung von 1001/5 oder ungefähr dem 2,512-fachen. Folglich ist ein Stern erster Größe etwa 2,5-mal heller als ein Stern zweiter Größe, 2,52-mal heller als ein Stern dritter Größe, 2,53-mal heller als ein Stern vierter Größe und so weiter.

Jetzt haben Sie 127 Kerzen, also nein, Sie sollten es nicht sehen können. Sie bringen es einfach nicht auf Magnitude 6 herunter, die minimale Helligkeit, mit der man es sehen kann.

Dies setzt pechschwarze Dunkelheit voraus, wie ein Stern am klaren Himmel.