Solens luminositet

Årskurs: 4-6, 7-9, Gymnasiet
Ämnesområde: Astronomi

Det är faktiskt möjligt att med enkla medel bestämma solens luminositet, det vill säga dess utstrålade effekt. Med detta enkla experiment så kan man bestämma detta med en noggrannhet på cirka en faktor 2. Det som krävs är att vi vet avståndet till solen.

Material

• Ett vanligt vitt papper.
• Lite fett eller olja, till exempel matolja.
• En 100 W glödlampa.
• Linjal eller måttband.

Experimentet

Placera lampan på ett lämpligt bord. Låt en droppe av oljan tränga in i pappret så att det blir en fin fläck. Låt ljuset från glödlampan träffa pappret på ena sidan och placera dig själv på andra sidan. 

Man kan nu tydligt se att oljefläcken bli ljus på grund av ljuset från lampan. Nu gäller det att istället låta solen lysa på oljefläcken från papprets baksida. Flytta nu pappret så att oljefläcken på grund av ljuset från lampan ser lika starkt ut som när solens lyser på oljefläcken. 

Mät avståndet mellan papper och lampa. Eftersom lampan är så mycket närmare pappret än solen och har mycket lägre effekt (=luminositet) så kan vi genom likformighet räkna ut solens effekt (=luminositet). Avståndet till solen är cirka 150 000 000 000 meter.

Vad händer?

Belysningen, det vill säga effekten per areaenhet, är den samma från båda ljuskällorna när vi upplever att oljefläcken lyser lika stark. Det betyder att:

Plampa
d2
lampa
=
Psolen
d2
solen
(4.1)
och då kan vi lösa ut solens effekt:
Psolen =
Plampa  d2
solen
d2
lampa
(4.2)

Att tänka på

Det är alltså möjligt att beräkna solens effekt med väldigt enkla metoder. Här finns dock några svårigheter. En är att faktiskt se när oljefläcken lyser lika starkt på grund av de två ljuskällorna. Det andra är att förstå att det handlar om hur stor yta vi sprider ut ljuset på och att denna yta är proportionell mot avståndet i kvadrat.

(Skapat av Urban Eriksson.)