自制神器和阳光

任博丞

太阳是距离地球最近的恒星，它源源不断地为地球提供热量。我想，如果太阳是一个巨大的灯泡，它的功率到底是多少瓦呢？我利用简单的材料制作了一只简易的测定仪，来测量太阳的光度（太阳一秒钟释放的能量）。

    工具材料

木质米尺一把，200瓦、40瓦、25瓦白炽灯泡各一只，灯泡底座2个，导线及电源，打印纸（A4规格）一张，食用油少许，废旧硬塑料卡片两张

    制作步骤

1.在一张打印纸的中心滴两滴油，油滴扩散后，纸的中心变得透明，这张纸就成了浮油光度计。

2.把灯泡底座固定在米尺的两端，在两端分两组安装40瓦、25瓦灯泡，并通電点亮灯泡。

3.在米尺间移动纸张，直到观测到浮油点消失，记录此刻纸张至两端灯泡的距离（每组重复三次），并统计数据。

4.单位面积的能量计算公式：           。其中，P为光源的光度（功率），d为观测点距光源的距离，E为在该点单位面积接收到的光源能量。在刚才的测量中，当浮油点消失时，浮油光度计两侧的光源到达浮油点的能量是相等的。在这种情况下，

通过测试数据的比较，可以看到两侧光源的能量基本相等，则可推导出下面的公式：

其中d，为日地距离，通过查阅天文资料，可知日地距离的数值为149597870700米，现在只要测量出固定光源到光度计的距离d₂ ，就可以计算出太阳的光度。

5.深入改造：在上面的步 骤中我发现，由于浮油光度计不能固定，所以在移动过程中，数据有一定误差，也会影响到下一步计算太阳光度的精度，我决定对现有的工具进行改造我把两张硬塑料卡片掏出滑槽，一张安装在米尺前端作为观测孔，另一张在中心位置贴上浮油光度计，可以进行自由滑动。考虑到太阳的光度很强，我选择了200瓦灯泡，将灯泡与米尺固定，终于制成了一只简易光度测定仪。

    测量方法

在光照充足的晴天，我利用自制的光度测定仪，在室外进行了观测，具体步骤如下：

1. 打开200瓦灯光灯座电源。  率为3.83×1 026瓦，我的计算结

2.通过观测孔对准太阳。    果比较接近。

3.平行移动浮油光度计至浮油点消失，重复三次，记录并统计数据。

4.代入公式计算，太阳光度（瓦数）=4.24×10 ²⁸瓦，通过查阅资料得知，太阳的实际功率为3.83×10 ²⁶瓦，我的计算结果比较接近。

   

收获感悟

这次自己动手操作的过程，使我对太阳光度等理论知识有了更形象的理解。通过自己搭建实验环境和数据统计，我的动手能力和分析能力都得到了提高。我自己对实验器具又进行了改进，使它真正成为了一件具有实用性的小工具，这是我学习天文的最大乐趣！