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'''面亮度'''亦稱'''表面亮度'''（Surface brightness），是指擴展的物體表面一塊標準尺寸的亮度。這是一個相關的概念，一個擴展開的[[天體]]，像是[[星系]]、[[星團]]或[[星雲]]，可以通過測量其'''總星等'''、'''集成星等'''、'''集成視星等'''的整體亮度來導出面亮度。

== 綜合描述 ==
總星等是測量擴展的天體，像是星雲、星團或星系的亮度。它可以通過測量該天體的一個區域總結其亮度。或者，可以通過應用不同大小的孔徑或縫隙的[[光度計]]來測量<ref name=daintith_gould2005>{{cite book
 | author=Daintith, John; Gould, William | year=2006
 | title=The Facts on File dictionary of astronomy
 | url=https://archive.org/details/factsonfiledicti0005unse | page=[https://archive.org/details/factsonfiledicti0005unse/page/489 489] | series=Facts on File science library
 | edition=5th | publisher=Infobase Publishing
 | isbn=0-8160-5998-5 }}</ref>，然後減除背景光，獲得測量的總量度<ref name=sa12_164>{{cite journal
 | last=Palei | first=A. B.
 | title=Integrating Photometers
 | journal=Soviet Astronomy | volume=12 | page=164
 |date=August 1968
 | bibcode=1968SvA....12..164P
 | ref=harv
}}</ref>。所得到的量值與發出同等能量的點光源天體相同<ref name=sherrod_koed2003>{{cite book
 | author=Sherrod, P. Clay; Koed, Thomas L. | year=2003
 | title=A Complete Manual of Amateur Astronomy: Tools and Techniques for Astronomical Observations
 | page=266 | series=Astronomy Series
 | publisher=Courier Dover Publications
 | isbn=0-486-42820-6 }}</ref>。

一個天體的[[視星等]]通常都是給定的綜合值，如果一個[[星系]]的星等是12.5等，它意味著與我們從一顆12.5等的恆星看到的光，其總值與星系是相等的。然而，在多數的觀測中，[[恆星]]是一個非常小的等效[[點源|點光源]]（劍魚座R是[[角直徑]]最大的恆星，也只有0.057 ± 0.005[[角秒]]），星系可能擴展至幾個角秒或[[角分]]。因此，很難從[[氣輝]]背景光的對比中看見星系。引用天體的面光度可以說明觀測的難易度。

== 計算面亮度 ==
面亮度的單位通常是每平方角秒的星等。因為星等是對數刻度，所以不能通過簡單的除以面積大小來計算面亮度。取而代之的是，對一個總集成光度是''m''，擴展的視面積是''A''平方角秒的天體，面亮度'S'由下式給出： 

<math>S = m + 2.5 \cdot \log_{10} A.</math>

對一個天體，面亮度與光度計的[[亮度]]類似，因此距離是一個常數：當物件因距離增加而變得黯淡時，它在視覺領域上也相對應的變小。在幾何條件上，附近天體發射出一定量的光，但在物理上對應區域的[[立體角]]或可視區域（平方角秒）給定的輻射[[通量]]，以相同的比例增減，結果是有著相同的面亮度<ref>{{harvtxt|Sparke|Gallagher|2000|loc=&sect; 5.1.2}}</ref>。對於像星雲或星系等擴展天體，這將允許通過距離模數的面亮度估計空間距離或[[光度距離]]。

== 與物理單位的關係 ==
面亮度的單位大小與[[太陽]]每平方[[角秒]]的面亮度有著物理上的關聯性：
 
<math>S(mag/arcsec^2)=M_{\odot}+21.572-2.5\log_{10} S (L_{\odot}/pc^2),</math>

此處的<math>M_{\odot}</math>和<math> L_{\odot} </math>是相對於太陽在選定的[[光度計|色帶]]亮度的[[絕對星等]]<ref>Absolute magnitudes of the Sun in different color-bands can be obtained from {{harvtxt|Binney|Merrifield|1998}} or [http://www.ucolick.org/~cnaw/sun.html Absolute Magnitude of the Sun in Several Bands] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070718015507/http://www.ucolick.org/~cnaw/sun.html |date=2007-07-18 }}</ref>。

== 相關條目 ==
* [[低表面亮度星系]]
* [[極限星等]]

== 參考資料 ==
{{reflist}}

=== 綜合參考資料 ===
* {{Cite book | last=Binney | first=James | last2=Merrifield | first2=Michael | title= Galactic Astronomy | url=https://archive.org/details/galacticastronom0000binn | publisher=Princeton University Press | year=1998 | isbn= 978-0-691-02565-0 | ref=harv  }}
* {{Cite book | last1=Sparke | first1=L. | last2=Gallagher | first2=J. | year=2000 | title=Galaxies in the Universe: An Introduction | url=https://archive.org/details/galaxiesinuniver0000spar | edition=1st | publisher=Cambridge University Press | isbn=0-521-59241-0 | ref=harv }}

[[Category:觀測天文學]]