在線即時計算器 · 純前端本地秒算 · 零數據上傳

🛠️ 恆星光度計算器

專業免費的 恆星光度計算器。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1 × 太陽光度(L☉)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是恆星光度計算器?

這項工具只需兩個參數——恆星的半徑與表面(有效)溫度——就能估算出恆星每秒向外輻射的總能量,也就是它的光度。計算過程將恆星視為理想黑體,並套用史蒂芬-波茲曼定律,這是恆星天文物理學的基石之一。計算結果會同時以瓦特,以及相對於太陽光度(L☉)的倍數呈現。

使用方法

請以太陽半徑為單位輸入恆星半徑(太陽 = 1 R☉),並以克耳文(K)輸入表面溫度。計算器會使用國際天文聯合會(IAU)的標稱太陽半徑(6.957×10^{8}\ m)將半徑換算成公尺,再計算出光度。作為參考,太陽的半徑為 1 R☉,有效溫度約為 5772 K。

公式解析

史蒂芬-波茲曼定律指出,黑體單位面積所輻射的功率與溫度的四次方成正比:j = \sigma T^{4}。再乘上恆星的總表面積 4π R^{2},即可得到完整的光度:

L = 4π R^{2} \sigma T^{4}

由於存在 T^{4} 這項依賴關係,溫度只要稍有變動,光度便會大幅改變——溫度加倍,輻射輸出便會增加為原本的十六倍。

實例演算

以一顆類太陽恆星為例,R = 1\ R_{\odot} = 6.957×10^{8}\ m,T = 5772\ K:表面積

4π(6.957×10^{8})^{2} ≈ 6.082×10^{18}\ m^{2}

代入 \sigma = 5.670374419×10^{-8} 與 T^{4} = (5772)^{4} ≈ 1.110×10^{15},可得

L ≈ 6.082×10^{18} × 5.670×10^{-8} × 1.110×10^{15} ≈ 3.83×10^{26}\ W

幾乎正好等於一個太陽光度。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

這是否假設恆星為完美黑體?
是的。真實恆星會略有偏差,但有效溫度的定義本身就是要讓黑體公式能算出正確的光度。
採用的太陽光度數值是多少?
採用 IAU 標稱值 \(L_{\odot} = 3.828\times10^{26}\ \text{W}\)。
可以用在任何天體上嗎?
只要提供半徑與有效溫度,此定律適用於任何球形的熱輻射體,包括行星與棕矮星。