下面列举一些高中天体物理学中的常用公式及其含义:
1. 光行时公式:
假设光速为c,物体距离地球为D,则光从物体发出到到达地球所需的时间为:
t = D/c
2. 球面上两点间距离公式:
r为半径,α1和α2为两点的赤经,δ1和δ2为两点的赤纬,则两点间的角间距离为:
d = r * arccos(sinδ1sinδ2 + cosδ1cosδ2cos(α1-α2))
3. 行星质量公式:
根据牛顿力学,可以通过一个行星的轨道半长轴a、轨道周期T和太阳质量M_☉计算出行星的质量M:
M = a^3 / (T^2G(M_☉ + M))
4. 黑体辐射公式:
根据普朗克定律,黑体的辐射强度I和波长λ和温度T有关:
I = (2πhc^2/λ^5) * 1/(e^(hc/λkT)-1)
其中,h为普朗克常数,c为光速,k为玻尔兹曼常数。
5. 恒星光度公式:
恒星的光度L可以根据它的半径R和表面温度T计算得出:
L = 4πR^2σT^4
其中,σ为斯特藩-玻尔兹曼常量。
6. 红移公式:
如果一个物体离我们远去,它的光波长会发生红移。假设它原来的波长为λ0,到达我们这里时的波长为λ,则它们之间的关系可以用下面的公式表示:
v/c = λ/λ0 - 1
其中,v是物体远离我们的速度,c是光速。