Sterntemperatur schätzen

Ich habe eine Aufgabe, bei der ich die Temperatur eines Sterns auf mindestens zwei verschiedene Arten schätzen und bestimmen soll, welcher der Ansätze die zuverlässigste Schätzung liefert. Alles, was gegeben ist, ist die Helligkeit des Sterns bei einigen zufälligen Wellenlängen. Eine Möglichkeit zum Schätzen wäre, die Spitzenhelligkeit aus den Daten zu finden und die entsprechende Wellenlänge als Spitzenwellenlänge zu verwenden und zu lösen

T = B λ M A X

Ich habe also 20 verschiedene Wellenlängen, die von 90 nm bis 1000 nm reichen. Wie würde man T aus einem Schwarzkörperspektrum schätzen? Soll ich einen mit den angegebenen Wellenlängen grafisch darstellen und verschiedene Werte für T ausprobieren, bis er zu den Daten passt?

Allerdings fällt mir bei so wenig Daten kein anderer Ansatz ein.

Weitere Informationen/Details erforderlich.
Wie viele Wellenlängen? Was sind Sie? Können Sie ihnen ein Schwarzkörperspektrum zuordnen ?
Ich habe also 20 verschiedene Wellenlängen, die von 90 nm bis 1000 nm reichen. Wie würde man T aus einem Schwarzkörperspektrum schätzen? Soll ich einen mit den angegebenen Wellenlängen grafisch darstellen und verschiedene Werte für T ausprobieren, bis er zu den Daten passt?
Wenn Sie Werte für 20 Wellenlängen haben, machen Sie eine Anpassung für ein Schwarzkörperspektrum durch diese Werte und Sie sind fertig. Es könnte auch interessant sein zu wissen, ob die "zufälligen" Wellenlängen nicht so zufällig sind und typischen Wellenlängen typischer Filter entsprechen, beispielsweise U, B, V.
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Das hängt davon ab: Wird Ihr Lehrer "Eins: Gipfel annehmen" akzeptieren λ ist Schwarzkörperspitze; Zweitens: Passen Sie alle Wellenlängen nach Berücksichtigung der Rotverschiebung bekannter Wasserstofflinien an die vollständige Schwarzkörperkurve an.

Antworten (1)

  1. Verwenden Sie das Wiensche Verschiebungsgesetz - wie Sie vorschlagen.

  2. Nehmen wir an, dass das Spektrum, das Sie erhalten haben, fast den gesamten Fluss des Sterns enthält. Dies könnte in Ordnung sein, solange der Fluss an jedem Ende des Spektrums in Richtung kleiner Zahlen geht? Wenn dies der Fall ist, können Sie die temperaturunabhängige Form einer Schwarzkörperfunktion verwenden, um zu argumentieren, dass ein fester Bruchteil des Flusses unterhalb einer Wellenlänge enthalten ist, die nur von der Temperatur abhängt. Dies ist eine robustere Version des Wienschen Gesetzes.

Beispielsweise sollten 50 % des Flusses unterhalb einer Wellenlänge von liegen 4107 / T μ M.

So summieren Sie Ihre 20 Punkte, indem Sie die Simpson-Regel oder die Trapezregel verwenden, wenn sie ungleichmäßig verteilt sind oder Lücken aufweisen. Dann berechnen Sie nacheinander, wie viel Fluss bis zur Wellenlänge jedes der Wellenlängenpunkte vorhanden ist. Wenn Sie diejenige erreichen, bei der 50% des Gesamtflusses darunter liegen, dann ist die Temperatur 4107 / λ , Wo λ ist in μ M.

Im Prinzip ist Methode 2. robuster, da Sie immer versuchen, die effektive Temperatur zu finden - das ist die Temperatur eines schwarzen Körpers, der den gleichen beobachteten integrierten Fluss ergibt. Da Methode 2 eine integrale Methode ist, ist sie weniger empfindlich gegenüber der detaillierten Form des Spektrums. Was gut ist, denn Sterne sind keine schwarzen Körper.

Im Gegensatz dazu hängt Methode 1 wirklich davon ab, wie nahe das Spektrum an einem schwarzen Körper ist.

Ein mögliches Problem bei Methode 2 ist jedoch, dass Ihr Spektrum nicht den gesamten Fluss enthält. In diesem Fall ist Ihre Temperatur überschätzt (vorausgesetzt, der fehlende Fluss ist länger als 1000 nm).