Strahlungsfluss, Bestrahlungsstärke und Helligkeitsverwirrung

Ich denke, die Verwirrung, die Sie haben, rührt von der Tatsache her, dass es verschiedene Begriffe für dieselben Phänomene gibt, die in verschiedenen Bereichen verwendet werden, und einige dieser Begriffe verwenden dieselben zugrunde liegenden Wörter, aber auf unterschiedliche, widersprüchliche Weise.

Insbesondere in der Astrophysik verwenden wir am häufigsten die folgenden Begriffe

• Leuchtkraft – Gesamtleistung, die von einem Objekt ausgestrahlt wird, mit Energieeinheiten pro Zeit (z. B. J s$^{-1}$= W);

• Fluss – Leistung, die eine bestimmte Fläche durchquert, mit Energieeinheiten pro Zeit pro Fläche (z. B. W m$^{-2}$);

• Intensität -- Fluss pro Raumwinkel (z. B. W m$^{-2}$ster$^{-1}$).

Aber in der Radiometrie sind die entsprechenden Begriffe (mit denselben Einheiten) Strahlungsfluss , Bestrahlungsstärke (auch Flussdichte genannt ) und Strahldichte .

Das Buch von Carroll & Ostlie, auf das Sie sich beziehen, folgt der astrophysikalischen Konvention, verwirrt jedoch ungewollt Dinge, indem es (manchmal) den Fluss als "Strahlungsfluss" bezeichnet, wahrscheinlich ohne zu wissen, dass dieser Begriff in der Radiometrie etwas anderes bedeutet (dh Leuchtkraft). (Und daher werden Sie verwirrt, wenn Sie bei Wikipedia nachschlagen und auf die radiometrischen Begriffe stoßen.)

Ich vermute, Carroll & Ostlie tun dies, um den Leser daran zu erinnern, dass dies ein Lichtfluss im Gegensatz zu etwas anderem ist (die Google-Suche im Buch zeigt später eine kurze Diskussion über „Konvektionsfluss“). In der Praxis verwenden Astrophysiker fast immer nur "Fluss" für Licht und verwenden zusätzliche Wörter, um anzuzeigen, ob sie über den Fluss von etwas anderem sprechen (z. B. Staubkörner, kosmische Strahlung, Neutrinos oder was auch immer).

Für das, was es wert ist, stimmt die astrophysikalische Verwendung von „Fluss“ mit der allgemeinen Verwendung des Begriffs in Mathematik/Physik überein (z. B. „Fluss ist definiert als die Flussrate einer Eigenschaft pro Flächeneinheit, die die Dimensionen [Menge]$\cdot$[Zeit]$^{−1}$ $\cdot$[Bereich]$^{-1}$. Die Fläche ist die Oberfläche, durch die das Grundstück „durch“ oder „über“ fließt. Zum Beispiel sind die Größe der Strömung eines Flusses, dh die Menge an Wasser, die pro Sekunde durch einen Querschnitt des Flusses fließt, oder die Menge an Sonnenlichtenergie, die pro Sekunde auf einem Stück Boden landet, Arten von Fluss.“ ) Der radiometrische Begriff „Strahlungsfluss“ ist also wohl ein Missbrauch des Wortes „Fluss“, obwohl ich bezweifle, dass Radiometriker darüber den Schlaf verlieren.

Es sieht für mich so aus, als wäre der Strahlungsfluss dasselbe wie der Strahlungsfluss das gleiche wie die Bestrahlungsstärke, beide sind Energie pro Sekunde geteilt durch die Fläche. Diese Interpretation scheint mit allem, was Sie zitiert haben, übereinzustimmen. Genauer gesagt sollten dies alle "Flussdichte" sein, nicht "Fluss", weil Fluss nur die Menge von etwas pro Zeit bedeutet, aber diese Konvention wird nie mehr befolgt.