CAIE ALevel物理（9702）课程新增天文宇宙部分公式详解！

A-level物理是罗素大学集团公认的“facilitating subject”，这意味着这门课可以用来申请广泛的大学课程。

CAIE剑桥国际考评中心ALevel物理（9702）从2022年起重新修改了考试大纲。A2部分新增了两大块儿全新的内容，PET scanning和Astronomy & Cosmology。

今天带大家总结Astronomy & Cosmology部分的五个部分，大家需要掌握这五个公式，并熟练掌握计算以及单位。

公式一：平方反比定律（inverse square law）

F = L/(4πd2)

F：Radiant flux intensity

通常指的是在地球上单位面积接收到的光照强度。

单位：Wm-2

L：Luminosity

指的是恒星（Star）释放辐射的总功率。

单位：W

d：指的是Star到地球的距离

公式二：Stefan-Boltzmann law

L = 4πσr2T4

L：Luminosity

仍然是Star释放的总功率，单位：W

A：Surface area of the Star

指的是恒星的表面面积，单位为m2

我们认为Star是一个完美球体，因此表面面积为球表面积。

A=4πr2 ，  因此r为Star的半径，单位为m

T：thermodynamic temperature at the surface of the star

指的是恒星表面的Kelvin温度

单位：K

σ：Stefan-Boltzmann常数

σ=5.67 × 10–8 W m–2 K–4

公式三：Wien’s displacement law

λmax∝ 1/Tλmax：the maximum wavelength emitted by the star at the peak intensity指的是某一Star释放的光谱中，光照强度最大值（peak intensity）所对应的波长。单位：

mT：thermodynamic temperature at the surface of the star指的是恒星表面的Kelvin温度单位：K

公式四：Doppler shift

∆λ /λ ≈ ∆f/f ≈ v/c通过观察，几乎所有的Star或galaxies都在远离我们，因此通常观察到的是red shift。Δλ=observed wavelength-wavelength in lab, λ∆f= frequency in lab, f-

observed frequencyv: recessional velocity，衰退速度，单位：ms-1c：speed of light，光速，单位：ms-1

公式五：Hubble’s law

v≈H0dv：recessional velocity，衰退速度，单位：ms-1d：distance from the Earth，galaxies离地球的距离，单位：mH0：Hubble constant，常数，单位：s-1

由此演变出来计算宇宙的年龄，Age of the Universe，t=1/H0Age的单位：s

2022年夏季考试越来越近了。不知道大家准备的怎么样啦？

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