Ljusstyrka
Ljusstyrka är mängden energi som avges av en stjärna varje sekund.
Alla stjärnor utstrålar ljus över ett bredd frekvensområde i det elektromagnetiska spektrat, från radiovågor med låg energi upp till högenergetisk gammastrålning. En stjärna som i huvudsak strålar i spektrats ultravioletta område skapar en totalmängd energi som är flera magnituder större än den som skapas av en stjärna som i huvudsak strålar i infrarött. Därför är ljusstyrka ett mått på energin som avges av en stjärna i alla våglängder. Förhållandet mellan våglängd och energi formulerades av Einstein som E = h * v, där v är frekvensen, h är Plancks konstant och E är fotonenergin i Joule. Det innebär att kortare våglängder (och alltså högre frekvenser) motsvarar större energi.
En våglängd på λ = 10 meter ligger till exempel i radioområdet av det elektromagnetiska spektrat, och har frekvensen f = c / λ = 3 * 108 m/s / 10 = 30 MHz, där c är ljusets hastighet. Energin för en sådan foton är E = h * v = 6,625 * 10-34 Js * 30 MHz = 1,988 * 10-26 Joule. Å andra sidan har synligt ljus mycket kortare våglängder och högre frekvens. En foton som har våglängden λ = 5 * 10-9 meter (en grönaktig foton) har energin E = 3,975 * 10-17 Joule, som är mer än en miljard gånger större än energin för en radiofoton. På liknande sätt har en foton från rött ljus (våglängden λ = 700 nm) mindre energi än en foton från violett ljus (våglängden λ = 400 nm).
Ljusstyrka beror både på temperatur och ytans storlek. Det verkar riktigt, eftersom brinnande ved utstrålar mer energi än en tändsticka, även om båda har samma temperatur. På liknande sätt avger en järnstång som hettas upp till 2000 grader mer energi än om den bara hettas upp till 200 grader.
Ljusstyrka är ett mycket grundläggande mått i astronomi och astrofysik. Mycket av vad som är känt om himmelsobjekt kommer från analys av deras ljus. Det beror på att de fysiska processer som sker inne i stjärnor registreras och överförs med ljus. Ljusstyrka mäts i energienheter per sekund. Astronomer föredrar att använda erg, istället för Watt, när ljusstyrkans mått anges.