Лампочка и Солнце

В этом опыте попробуем приблизительно оценить мощность излучения Солнца. Да, цифры ожидаются непредставимо огромные, однако в самом эксперименте нет ничего сложного.

Нам потребуется любой цифровой фотоаппарат и... простая лампочка накаливания. Сфотографируем белый экран, освещенный Солнцем и тот же экран, освещенный лампой известной мощности и расположенной на расстоянии, скажем, 20 см от экрана. Для удобства я снимал лист белой бумаги, закрепленный перед объективом, на просвет.

При равной плотности снимков (гистограмма в правом верхнем углу экрана) параметры съемки оказались следующщими:

для Солнца - выдержка 1/640 сек, диафрагма 11;

для лампы (60 Вт на расстоянии 20 см) - выдержка 1/125 сек, диафрагма 6.3;

этих данных вполне достаточно для определения отношения освещенностей экрана Солцем и лампой.

т.е. в нашем случае освещенность экрана лампочкой в 15 раз меньше, чем Солнцем.

Известно, что освешенность экрана прямо пропорциональна мощности источника света и обратна пропорциональна квадрату расстояния до него. Теперь мы можем вывести формулу для рассчета мощности Солнца:

Величина, указанная в справочнике, удивительно близка по значению: W₀=3.74*10²⁶Вт. Нужно сказать, что такая точность является в данном случае результатом не столько хорошо поставленного опыта, сколько взаимной компенсации различных неучтенных факторов - мы, например, не учитывали разницу в температурах и, следовательно, в распределении энергии в спектрах Солнца и лампы накаливания, влияние атмосферы и потери энергии на нагрев лампы.

С другой стороны, мы в результате этого опыта можем сказать, что эффективность Солнца как "осветительного прибора" (отношение энергии, излучаемой в видимом диапазоне, к полной расходуемой энергии) примерно соответствует обычной электрической лампе накаливания.