赫羅圖與恆星演化

把真實恆星按溫度與光度放上赫羅圖：主序帶、紅巨星、白矮星各據一方。用 L＝R²T⁴ 自己造一顆星放上去，再走一遍太陽從主序到白矮星的一生。

t = 0.00 s

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後，按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

自己造一顆星：表面溫度

自己造一顆星：半徑

兩個滑桿都是對數刻度；光度由 L＝R²·(T/T☉)⁴ 自動算出

顯示等半徑線（0.01–1000 R☉）

播放太陽的一生（演化路徑）

恆星資料

選取的恆星

（點圖上的星）

溫度 / 光度

—

推算半徑 R＝√L·(T☉/T)²

—

分類

—

畫面符號圖例

橫軸＝表面溫度（右低左高）、縱軸＝光度 L☉（對數）
主序帶／巨星／白矮星／超巨星：恆星族群；☀ 太陽、「你的星」

實驗任務

認識四大區：點選天狼星 A（主序）、參宿四（超巨星）、大角星（巨星）、天狼星 B（白矮星）。同樣在圖上，它們的半徑差了多少倍？對照等半徑線。
又熱又暗？又冷又亮？天狼星 B 比太陽熱 4 倍卻暗 18 倍——用 L＝R²T⁴ 推理它有多小（答案：跟地球差不多大）。參宿四很冷卻亮 12 萬倍——它有多大？（大到能吞掉火星軌道。）
自己造星：用滑桿固定半徑 R＝1，把溫度加倍，光度變幾倍？（T⁴ → 16 倍）固定溫度、半徑變 10 倍呢？（R² → 100 倍）親手驗證 L＝R²T⁴。
太陽的一生：勾選「播放太陽的一生」。太陽在主序帶待 100 億年，然後膨脹成紅巨星（吞掉水星金星）、拋掉外層、留下白矮星慢慢冷卻。我們現在大約走到哪裡？（主序中段，約 46 億年。）

模型與假設

赫羅圖（Hertzsprung–Russell, 1910s）：橫軸為表面溫度（向左遞增）、縱軸為光度（對數），恆星不會隨機散佈——90% 落在對角的主序帶上（核心燒氫的階段），其餘是演化後期的巨星、超巨星與白矮星。
史蒂芬–波茲曼定律：L＝4πR²σT⁴，同光度下溫度越低代表半徑越大—— 等半徑線（斜虛線）讓「位置」直接告訴你「大小」。
資料：22 顆真實亮星（溫度、光度取自天文年鑑量級值）；太陽演化路徑為教科書示意（時間不等比例）。

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2

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32.3%

140.05

82.02%

62,201

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