活動一：相見歡

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驾榴锺
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7-1 我們的宇宙宇宙的概念中國古代的定義 : 1. 淮南子. 原道訓註記 : 四方上下曰宇, 往古來今曰宙, 以喻天地 2. 泛指天地萬物, 是一切時間和空間的集合, 無始無終也無邊無際近代西方的論點 : 1. 發現宇宙正在膨脹 : a. 最遠的星系離我們約有一百多億光年即宇宙的年齡有一百多億年 b. 哈柏發現 : 所有的星星都在遠離我們, 距離愈遠的星系, 以愈快的速度遠離我們 2.

1 7-1 我們的宇宙宇宙的概念中國古代的定義 : 1. 淮南子. 原道訓註記 : 四方上下曰宇, 往古來今曰宙, 以喻天地 2. 泛指天地萬物, 是一切時間和空間的集合, 無始無終也無邊無際近代西方的論點 : 1. 發現宇宙正在膨脹 : a. 最遠的星系離我們約有一百多億光年即宇宙的年齡有一百多億年 b. 哈柏發現 : 所有的星星都在遠離我們, 距離愈遠的星系, 以愈快的速度遠離我們 2. 提出大霹靂學說 a. 早期的宇宙 : 處於溫度很高且密度極大的狀態, 先形成結構簡單的氫氦 b. 推測 : 在一次大爆炸後, 使得宇宙不斷膨脹, 大霹靂十億年後, 形成目前所見的宇宙, 主要元素仍然是氫氦眾星雲集 < 連連看 > 星系星雲星團恆星行星衛星彗星流星宇宙的結構 : 數十顆至數十萬顆恆星聚集一起, 共同繞一個中心旋轉由恆星星團星雲所組成星際間的氣體和微塵繞著恆星運轉的星體, 如 : 水星. 金星地球繞著行星運轉的星體, 如 : 月亮本身會自行發光的星體, 如 : 太陽北斗七星北極星等小天體衝入地球大氣層, 摩擦燃燒的現象由冰晶與塵埃組成, 接近太陽時氣體噴出, 產生很長的彗尾, 俗稱掃帚星太陽系是 or 不是一個星系腦力激盪 1. (A ) 小玉的爸爸 3/1 晚上十二點鐘拍了一張星空圖 ( 圖一 ),5/1 晚上又拍了一張 ( 圖二 ), 結果發現乙星的相對位置不同, 請問 : 乙最有可能是哪一顆星? (A) 木星 (B) 北極星 (C) 織女星 (D) 流星 2. (A ) 請問 :5/1 晚上是幾點拍的? (A)20:00 (B)22:00 (C)24:00 (D)02:00 ( 先動動腦, 學完本章再告訴你哦!) 27

Ans: 1 3. 下列哪些星體不是靠反射而發光的?( 請打勾 ) 太陽地球月亮牛郎星織女星天津四北斗七星金星火星流星天狼星北極星冥王星哈雷彗星 4. 到底星體的光傳到地球要多久呢? * 光速 :3 0 萬公里 / 秒 = 3 x 1 0 8 公尺 / 秒 ( 真空中 ) 距離光傳播費時 (d / v) 地球周長 4 萬公里 (1 秒鐘繞地球 7.

2 我們的星系 ~ 銀河系 1. 銀河系是太陽所在的星系, 由兩千億顆恆星所組成, 排列成直徑 1 0 萬光年的圓盤 2. 大約有 400 億顆恆星集中在中央核球上, 四周纏繞著四隻旋臂 3. 太陽系位於銀河系的一隻旋臂 ( 獵戶臂 ) 上 ; 距離銀河系中央 3 萬光年, 繞銀河中心運轉太陽系位於其中一個旋臂 3 萬光年黑點是太陽的位置中央黑色帶狀是銀河面拖長的雲氣及灰塵等, 並非銀河系分為上下兩部分星光之旅 1. 我們能看到太空的天體, 是因這些天體自行發光或反射其他天體的光, 到達我們的眼睛 2. 夜空中所見的星星, 大部份是自行發光的, 還是反射其他天體的光? Ans: 1 3. 下列哪些星體不是靠反射而發光的?( 請打勾 ) 太陽地球月亮牛郎星織女星天津四北斗七星金星火星流星天狼星北極星冥王星哈雷彗星 4. 到底星體的光傳到地球要多久呢? * 光速 :3 0 萬公里 / 秒 = 3 x 公尺 / 秒 ( 真空中 ) 距離光傳播費時 (d / v) 地球周長 4 萬公里 (1 秒鐘繞地球 7. 5 圈 ) 月亮至地球 38 萬公里 1. 3 秒太陽至地球 1 億 5 千萬公里 = 1AU( 天文單位 ) 秒冥王星至地球 60 億公里秒 =5.5 小時 5. 光年比冥王星更遠的星體, 再用公里算會累死... a. 太陽系以外的天體與地球的距離, 採用光年來計算光年代表光走一年的距離 b. 1 光年 = X 公里 c. 星星與地球的距離 : 毗鄰星 4.22 光年天狼星 8. 7 光年織女星 26 光年 d. 我們肉眼所能見的恆星約數光年 ~ 數百光年 [ 註 ] 肉眼所見的星星都在銀河系內 ; 星座盤上所畫的都是銀河系的恆星腦力激盪 * 十四歲的凱斯有一個天文科學家爸爸鈞特, 恰巧在凱斯今年生日當天發現一顆距地球 14 光年的恆星, 為了紀念這個偉大的發現, 決定用他兒子的名字為這顆恒星命名, 關於這顆距地球 14 光年的凱斯星, 下列哪一項推論不適當?( D ) (A) 凱斯星的光傳至地球約需 14 年 (B) 凱斯星與地球的距離約為光走 14 年的距離 (C) 鈞特發現當時所看到的凱斯星, 為凱斯出生那一年的景象 (D) 凱斯星和兒子凱斯的年紀一樣大 28

星座為方便研究及觀測,1930 年國際天文聯合會將星空劃分成 8 8 個星座星座是從地面觀看星球在天球中投影的結果, 各個成員也都分散在宇宙之中, 和地球的距離遠近並不相同, 只是投影在天球時, 相對位置恰巧在同一區 (A) 十萬年前的北斗七星 (B) 現在的北斗七星 (C) 十萬年後的北斗七星恆星的顏色與亮度

512 倍, 如一等星的亮度為六等星的 2.512 (6-1) 100 倍 * 比一等星更亮的為 0 等星或負幾等星 (II) 絕對星等 : 為了知道恆星真正的發光程度, 須考慮距離因素因此近代天文學家將恆星放在一定的標準距離 3 2.

太陽的誕生 : 約 46 億年前形成, 無固體外殼, 主要成分為氫氦, 中心溫度極高, 進行 29 核融合反應而發光發熱二. 太陽系的形成 : 在太陽誕生的同時, 圍繞太陽的各類天體也逐漸形成, 構成太陽系, 包含 : 太陽八大行星衛星小行星彗星 1.

3 星座為方便研究及觀測,1930 年國際天文聯合會將星空劃分成 8 8 個星座星座是從地面觀看星球在天球中投影的結果, 各個成員也都分散在宇宙之中, 和地球的距離遠近並不相同, 只是投影在天球時, 相對位置恰巧在同一區 (A) 十萬年前的北斗七星 (B) 現在的北斗七星 (C) 十萬年後的北斗七星恆星的顏色與亮度 : 1. 恆星的顏色代表星體表面溫度的高低., 由低至高為 : 紅橙黃白藍白, 太陽的表面為黃色, 溫度約為 6, K 2. 星星的亮度以星等來表示, 可分為 : (I) 視星等 : 依肉眼可辨識的不同亮度分等, 等級越小越亮, 肉眼勉強能見的為六等星 * 每差一個星等, 亮度差倍, 如一等星的亮度為六等星的 (6-1) 100 倍 * 比一等星更亮的為 0 等星或負幾等星 (II) 絕對星等 : 為了知道恆星真正的發光程度, 須考慮距離因素因此近代天文學家將恆星放在一定的標準距離光年上比較, 所得的星等即為絕對星等練習比較右表 ABC 各星的亮度肉眼所見亮度 :C >B >A 實際亮度 :A >B >C A 織女星 B 天狼星 C 太陽視星等絕對星等太陽系的形成一. 太陽的誕生 : 約 46 億年前形成, 無固體外殼, 主要成分為氫氦, 中心溫度極高, 進行 29 核融合反應而發光發熱二. 太陽系的形成 : 在太陽誕生的同時, 圍繞太陽的各類天體也逐漸形成, 構成太陽系, 包含 : 太陽八大行星衛星小行星彗星 1. 類地行星與類木行星 : 類地行星類木行星 (1) 形成 : 太陽輻射與太陽風將太陽周圍的氣體與微塵往外吹, (2) 比較 : 比重較大的物質保留在內圈, 後來便形成類似地球的行星, 稱為類地行星 ; 比重較小的氣體與水被往外吹, 形成類似木星的行星, 稱類木行星成員水星金星地球火星木星土星天王星海王星距太陽成份近岩石金屬遠氣體冰雪冥王星 ( 矮行星 ) 遠岩石冰體積質量密度衛星數自轉週期公轉週期環帶小小大少長短無大大小多短長有極小小大

4 2. 冥王星 : 不屬於類地行星或類木行星, 其是否為行星, 一直是天文界爭議話題, 因為 : (1) 位於太陽系的外圍, 但組成成份和類木行星不同, 具有岩石外殼 (2) 軌道為橢圓, 有時比海王星還靠近太陽 ( 如 :1979~1999 年間 ) (3) 體積甚小 ( 直徑為月球的 65%), 其衛星夏隆的直徑是它的一半國際天文學聯合會 (IAU) 於 2006 年將行星定義, 冥王星因無法清除軌道鄰近區域中的物質, 被降為矮行星 3. 小行星帶 - 介於火星和木星軌道之間, 主要為岩石與金屬, 因受木星重力場影響, 無法聚成較大行星太陽水星金星地球火星小行星木星土星天王星海王星冥王星彗星黃道面 * * * * * * 八大行星超級比一比 * * * * * * 體積和質量最大的是木星體積和質量最小的是水星離地球最近的是金星最像地球的是金星 ( 質量. 體積. 距日 ) 環帶最明顯的是土星衛星數最多是木星, 第二多的是土星溫度最高的是金星溫度最低的是天王星太陽打西邊出來的是金星躺著轉的是天王星唯一有高等生命的是地球例題如果太空船航行到金星軌道附近, 此時太空人用肉眼觀察到的天體與之前他在地球上看到的相比較, 下列敘述何者正確? (A) 星座形狀看起來相同 (B) 織女星看起來變暗 (C) 月亮看起來變大 (D) 太陽看起來變小 Ans: A 三. 太陽系中的生命地球是目前唯一發現有生命存在的星球, 因為 : 1. 與太陽的距離適中, 有適宜的溫度及液態水 2. 有固體的外殼提供生命不同的棲息環境 3. 擁有大氣層, 可以減少隕石撞擊, 過濾紫外線, 以保護生命, 並有氧可提供生物呼吸其他類地行星及月球的地質和大氣活動 : 1. 水星和月球 : 沒有大氣和水, 且溫差大 2. 金星 : 大氣 95% 為 CO 2, 大氣壓力約 90 atm, 表面溫度極高 ( 約 453 ) 3. 火星 : 大氣 95% 為 CO 2, 空氣稀薄, 大氣壓力約 atm, 溫度低 (-123 ~ 37 ) * 火星表面有水痕, 大氣略含水氣, 兩極也有乾冰和冰所形成的極冠, 最有可能有生命 30

7-2 轉動的地球一宇宙中心的爭論天動說 : 1. 十五世紀以前的人類認為地球是宇宙的中心, 其他星體繞著大地運轉 2. 哲學家科學家們把它採為正式的學說, 最著名的代表者有 : 希臘大學者亞里斯多德 ( 西元前 384 年 ), 及西元 140 年的科學家托勒密 ~ 地心說地動說 : 十六世紀哥白尼根據觀察結果, 提出地球繞太陽轉的日心說二地球自轉 1.

5 7-2 轉動的地球一宇宙中心的爭論天動說 : 1. 十五世紀以前的人類認為地球是宇宙的中心, 其他星體繞著大地運轉 2. 哲學家科學家們把它採為正式的學說, 最著名的代表者有 : 希臘大學者亞里斯多德 ( 西元前 384 年 ), 及西元 140 年的科學家托勒密 ~ 地心說地動說 : 十六世紀哥白尼根據觀察結果, 提出地球繞太陽轉的日心說二地球自轉 1. 目前地球自轉軸傾斜度, 自轉一圈約 24 小時 2. 從北極上空往下看, 地球以逆時針方向自轉 ; 站在地表上觀察, 地球由西向東自轉地球的晝夜變化 ~ 與地球自轉有關太陽光只能照亮半個地球, 故地球自轉時便產生晝夜交替的現象左圖為北極上空的地球俯視圖, 地球逆時針轉 N 點為北極點,A~D 位在赤道上面向北極時, 觀察者的右邊為東方, 左邊為西方赤道上的某地, 隨著地球自轉, 分別經過 A~D 四點 A 點 ~ 太陽位於頭頂上方, 為正午 1 2 : 0 0 B 點 ~ 太陽正於西方落下, 為 18: 0 0 C 點 ~ 太陽在腳底下, 為 24: 0 0 D 點 ~ 太陽正於東方升起, 為 6 : 0 0 左圖為赤道上空的地球側視圖, 此時太陽直射 N, 是北半球的夏至, 約國曆 6 / 2 2 XY 直線上, 時間為 6 : 0 0 或 1 8 : 0 0 XAY 弧線上, 時間為 2 4 : 0 0 XBY 弧線上, 時間為 1 2 : 0 0 直線 PQ 球為黑夜北極圈內 ~ 永晝為晝夜交替線, 右半球為白晝, 左半赤道以北 ~ 晝長 > 夜長赤道地區 ~ 晝長 = 夜長赤道以南 ~ 晝長 < 夜長南極圈內 ~ 永夜 31

星體的東升西落 ~ 與地球自轉有關 1. 太陽月球及其他的恆星和行星均東升西落, 此為地球自轉所造成的現象 ( 北極星除外 ) 2. 目前地球自轉軸約指向北極星, 故所有星球看起來都以北極星為中心逆時針旋轉 3.

1 5 (=3 6 0 24) 地球自轉 1 約 4 分鐘 (= 6 0 15 ) 若某星跡圖中星體所留軌跡的弧度為 40 度, 則該照片拍攝了 160 分鐘 (= 4 X 4 0 ) 北極星 < 補充 > 1. 因地球自轉軸約指向北極星, 故只有北半球可見到北極星 ( 目前並無南極星 ) 2. 北極星的視星等只有 2.

在天文學上, 一日可區分為太陽日與恆星日太陽日則以太陽為參考點, 即太陽升至最高點到隔日太陽又再升到最高點的時間, 即稱為一個太陽日, 約 24 小時恆星日是以恆星為參考點, 即某一恆星升至最高點到隔日此恆星又再升到最高點的時間, 即稱為一個恆星日, 恰好是地球自轉一周的時間, 約 23 小時 56 分 2.

6 星體的東升西落 ~ 與地球自轉有關 1. 太陽月球及其他的恆星和行星均東升西落, 此為地球自轉所造成的現象 ( 北極星除外 ) 2. 目前地球自轉軸約指向北極星, 故所有星球看起來都以北極星為中心逆時針旋轉 3. 右圖稱為星跡圖, 是在北半球朝北方天空長時間曝光而成中間固定不動的是北極星, 其他星體繞其旋轉所留下的軌跡形成同心弧, 弧長雖不同, 但弧度均相同地球自轉一周 (360 ) 約 24 小時, 故地球一小時自轉幾度? 1 5 (= ) 地球自轉 1 約 4 分鐘 (= ) 若某星跡圖中星體所留軌跡的弧度為 40 度, 則該照片拍攝了 160 分鐘 (= 4 X 4 0 ) 北極星 < 補充 > 1. 因地球自轉軸約指向北極星, 故只有北半球可見到北極星 ( 目前並無南極星 ) 2. 北極星的視星等只有 2.0, 比許多星體黯淡許多, 並非最亮星 ( 全天最亮星為天狼星, 星等為 -1.6) 3. 在北極星的仰角與觀察者所在緯度有關 : 北極星的仰角即所在地的緯度, 如 : 台北約北緯 25 度, 在台北觀測北極星的仰角即為 2 5 度恆星日與太陽日 < 補充 > 1. 在天文學上, 一日可區分為太陽日與恆星日太陽日則以太陽為參考點, 即太陽升至最高點到隔日太陽又再升到最高點的時間, 即稱為一個太陽日, 約 24 小時恆星日是以恆星為參考點, 即某一恆星升至最高點到隔日此恆星又再升到最高點的時間, 即稱為一個恆星日, 恰好是地球自轉一周的時間, 約 23 小時 56 分 2. 由於地球公轉速率不同, 以北半球而言 : 冬季地球在近日點, 公轉速率快, 每日公轉的角度大, 太陽日較長 ; 夏季每日公轉角度小, 太陽日較短所謂平均太陽日, 即是全年太陽日的平均值說明 : 1. 由於太陽近而恆星遠, 恆星的兩條中天線視為平行線 2. 因地球自轉的同時, 也繞太陽公轉, 地球自轉一圈時, 約公轉 1 度 (365 1/4 天轉 360 度 ) 3. 地球自轉一周也公轉 1 度後, 恆星仍在天頂, 但須再自轉 1 度太陽才會在天頂 4. 地球自轉一圈約 24 小時 (1440 分鐘 ), 再多轉 1 度則需 1440/360 = 4 分鐘 5. 由此可知太陽日 > 恆星日, 恆星每日提早 4 分鐘升起 32

三地球公轉 1. 由北極上空看來, 地球是以逆時針方向 ( 由西向東 ) 繞太陽公轉 2. 公轉週期 ~ 地球繞太陽公轉一圈需一年, 約 3 6 5.

地球逆時針繞太陽公轉 * 北半球夏至時日地的距離較遠, 冬至時日地的距離較近, 故季節變化並非與日地遠近直接相關, 而是與太陽照射角度有關 *

5 S 南北回歸線間, 一年有 2 次太陽直射 ( 台南高雄屏東 ) 南北回歸線上, 一年有 1 次太陽直射 ( 嘉義 ) 南回歸線以南及北回歸線以北

晝漸短, 晝長 > 夜長丙 ~ 丁 : 晝漸短, 晝長 < 夜長丁 ~ 甲 : 晝漸長, 晝長 < 夜長 * 赤道地區終年晝長 = 夜長 S 為黃道面,E

5 度節氣國曆日期側視圖直射季節晝夜長短甲丙春分 (3 / 2 2 ) 赤道秋分 (9 / 2 2 ) 北 : 春南 : 秋北 : 秋南 : 春

7 三地球公轉 1. 由北極上空看來, 地球是以逆時針方向 ( 由西向東 ) 繞太陽公轉 2. 公轉週期 ~ 地球繞太陽公轉一圈需一年, 約天 3. 地球繞太陽公轉的軌道面稱為黃道面 4. 地球自轉軸與黃道面不垂直, 而是傾斜度, 即地球自轉軸和黃道面夾角為度 5. 地球繞日公轉的軌道是橢圓形, 太陽位在其中一側的焦點, 故地球到太陽的距離並不固定地球的四季變化 ~ 與地球公轉 + 地球自轉軸傾斜有關 * 從北極上空觀測, 地球逆時針繞太陽公轉 * 北半球夏至時日地的距離較遠, 冬至時日地的距離較近, 故季節變化並非與日地遠近直接相關, 而是與太陽照射角度有關 * 太陽直射地球最北緯度 : N ; 太陽直射地球最南緯度 : S 南北回歸線間, 一年有 2 次太陽直射 ( 台南高雄屏東 ) 南北回歸線上, 一年有 1 次太陽直射 ( 嘉義 ) 南回歸線以南及北回歸線以北 ( 不含 ), 一年有 0 次太陽直射 ( 基北桃竹苗中彰雲林 ) * 晝夜長短 ( 北半球 ) 甲 ~ 乙 : 晝漸長, 晝長 > 夜長乙 ~ 丙 : 晝漸短, 晝長 > 夜長丙 ~ 丁 : 晝漸短, 晝長 < 夜長丁 ~ 甲 : 晝漸長, 晝長 < 夜長 * 赤道地區終年晝長 = 夜長 S 為黃道面,E 為赤道面 ;S E 夾角 23.5 度節氣國曆日期側視圖直射季節晝夜長短甲丙春分 (3 / 2 2 ) 赤道秋分 (9 / 2 2 ) 北 : 春南 : 秋北 : 秋南 : 春全球 : 晝長 = 夜長北北極圈 : 永晝乙夏至 (6 / 2 2 ) 回歸線北 : 夏南 : 冬北半球 : 晝長 > 夜長赤道 : 晝長 = 夜長南半球 : 晝長 < 夜長南極圈 : 永夜丁冬至 (1 2 / 2 2 ) 南回歸線北 : 冬南 : 夏北極圈 : 永夜北半球 : 晝長 < 夜長赤道 : 晝長 = 夜長南半球 : 晝長 > 夜長南極圈 : 永晝側視圖時間 : 弧線 NAS 2 4 : 0 0 弧線 NBS 12: 0 0 直線 NS 6 : 0 0 ( 左 ) 或 18: 0 0 ( 右 ) 33

四太陽的方位與仰角圖一太陽方位的變化北緯 23.5 地區南緯 2 3. 5 地區赤道地區圖二正午太陽仰角示意圖 ( 以冬至時, 北緯 23.5 ) 說明 : 正午太陽仰角 θ =90 -α α = 人所在緯度與太陽直射緯度的夾角南緯 10 地區此例中 θ = 90 - ( 23.5 + 23.

8 四太陽的方位與仰角圖一太陽方位的變化北緯 23.5 地區南緯地區赤道地區圖二正午太陽仰角示意圖 ( 以冬至時, 北緯 23.5 ) 說明 : 正午太陽仰角 θ =90 -α α = 人所在緯度與太陽直射緯度的夾角南緯 10 地區此例中 θ = 90 - ( ) = 43 代國曆太陽日出日落正午太陽仰角 (θ ) 號日期直射方位方位北緯 25 北緯 23.5 北緯 22 赤道南緯 23.5 甲 6 / N 東偏北西偏北 88.5 南北 66.5 北 43 北乙 3 / / 2 2 赤道東西 65 南 66.5 南 68 南北丙 1 2 / S 東偏南西偏南 41.5 南 43 南 44.5 南 66.5 南 90 五影子的變化 1. 日變化 : 日出日落時, 影子最長 ; 正午時, 影子最短 2. 年變化 :( 以北緯 23.5 正午為例 ) 冬至時, 影子最長 ( 影長身長, 因太陽仰角為 ) 夏至時, 影子最短 ( 影長 0, 太陽在正頭頂 ) 3. 當太陽仰角 <45 時 (A), 影長 > 身長當太陽仰角 =45 時 (B), 影長 = 身長當太陽仰角 >45 時 (C), 影長 < 身長當太陽仰角 =90 時 (D), 影長 = 年基測 2 右上圖表示甲乙丙丁四個建築物在臺灣的位置, 同一年內此四個建築物在正午日照下影子偏北的天數分別為 X 甲 X 乙 X 丙 X 丁若不考慮天氣因素, 則下列關係何者正確?(A) X 甲 =X 乙 (B) X 甲 >X 乙 (C) X 丙 =X 丁 (D) X 丙 <X 丁 Ans: A 34

9 ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) ) 7-3 日地月相對運動一月球月相的成因 1. 月球是地球的衛星, 月球繞著地球轉, 也跟著地球繞太陽轉 2. 月球運轉的方式 : (1) 自轉 ~ 月球逆時針自轉 (2) 公轉 ~ 月球繞著地球逆時針公轉 (3) 月球自轉週期和公轉週期大略相等, 均為 27 又 1/3 天, 故月球總是以同一面對著地球 3. 月相變化的成因 : (1) 月球和地球一樣本身會 or 不會發光, 我們可以看見月光是因為它反射太陽光 (2) 月相的盈虧是 or 不是地球遮住太陽光所造成月相盈虧與日地月三者之間的相對月相的盈虧位置有密切關係 1. 從農曆初一經十五到月底, 月相會隨著日 ~ 地 ~ 月三者位置不同, 而有變化 ( 如下圖 ) 2. 月球由一次滿月到第二次滿月, 需要天 3. 農曆的大月為 3 0 天, 小月為 2 9 天 ( 初七 ) Q: 初七十五哪一天月球受光面積較大? A: 一樣 [ 東 ] 月相 ~ 面向南方觀看 [ 西 ] 十五初一朔上弦月望下弦月 ( 廿二 ) 位置農曆月相東升時間 ( 乾潮 ) 中天時間 ( 滿潮 ) 西落時間 ( 乾潮 ) 腳底下 ( 滿潮 ) 觀察情形 A 初一朔 ( 新月 ) 6 : : : : 0 0 整夜無法看見月球 B 初七上弦月 1 2 : : : : 0 0 西半邊亮 1 2 ~ 1 8 時在偏東方天空 1 8 ~ 2 4 時在偏西方天空 C 十五望 ( 滿月 ) 18: : : : 0 0 整夜可見滿月 D 廿二下弦月 24: : : : 0 0 東半邊亮 2 4 ~ 0 6 時在偏東方天空 0 6 ~ 1 2 時在偏西方天空 ( 註 : 月球每天延遲 50 分鐘升起 ) 35

丙為本影區甲乙為半影區丁為偽本影區月食示意圖三月食 1. 成因 : 月球被地球的影子遮蔽, 因此地面上的觀測者無法見到完整的月面 2. 相對位置 :( 日 - 地 - 月 ) 月食發生時, 地球運行到太陽和月球之間, 且三者位在同一直線 3.

10 二日食 1. 成因 : 地面上的觀察者進入月球的影子內, 導致無法完全觀測到太陽, 即太陽被月球遮蔽 2. 相對位置 :( 日 - 月 - 地 ) 日食發生時, 月球運行到太陽和地球之間, 且三者位在同一直線 3. 發生時間 : 日食必定發生在朔 ( 農曆初一 ) 種類成因現象食相圖上位置日全食月球位於近地點, 月球視直徑太陽視直徑觀測者位於本影區地面觀測者完全看不到太陽, 只能看太陽大氣層最外層的日冕層丙日環食月球位於遠地點, 可以見到發光的月球視直徑 < 太陽視直徑環狀太陽觀測者位於本影區後方丁日偏食觀測者位於月球的半影區可以看到部分的太陽甲乙日食示意圖 ~ 丙為本影區甲乙為半影區丁為偽本影區月食示意圖三月食 1. 成因 : 月球被地球的影子遮蔽, 因此地面上的觀測者無法見到完整的月面 2. 相對位置 :( 日 - 地 - 月 ) 月食發生時, 地球運行到太陽和月球之間, 且三者位在同一直線 3. 發生時間 : 月食必定發生在望 ( 農曆十五 ) 種類成因現象食相圖上位置月全食月球全部進入月面呈暗紅色 ( 因穿過地球大氣層地球的本影區的太陽光, 經折射散射後到達月面 ) C 月偏食月球部分進入地面觀測者看見部分的月面地球的本影區 BD 半影月食月球只進入地球月球表面反射光量減少, 食相不明顯, 需半影區用望遠鏡觀測 ( 肉眼觀察像平常的滿月 ) AE 整理發生時間, 約相對位置觀測地點歷經時間備註日食農曆初一日 - 月 - 地局部地區較短從右 / 西邊先食 ( 出現缺口 ) 月食農曆十五日 - 地 - 月夜間區幾乎均可看見較長從左 / 東邊先食 ( 出現缺口 ) ( 並非每個朔望日都有日月食, 因黃道面與白道面夾角 5 度 ) 36

11 四潮汐現象 1. 定義 : 海水面週期性上升下降的情況 2. 成因 : 太陽和月球的引力, 但因月球離地球較近, 影響較大地球自轉及海底地形亦會影響潮汐漲落 3. 名詞解釋 : (1) 滿潮 ~ 海水面上升達最高的位置 (H), 又稱高潮 (2) 乾潮 ~ 海水面下降達最低的位置 (L), 又稱低潮 (3) 漲潮 ~ 海水面逐潮上升的期間 (L H) (4) 退潮 ~ 海水面逐潮下降的期間 (H L), 又稱落潮 (5) 潮差 ~ 滿潮與乾潮間的水位差 (H-L) (6) 潮間帶 ~ 岸邊滿潮時被淹沒, 乾潮時露出的陸地 (7) 大潮 ~ 日地月呈一直線, 合力最大 ( 農曆初一及十五 ), 每月滿潮水位最高乾潮水位最低潮差最大之日 (8) 小潮 ~ 日地月呈直角, 合力最小 ( 農曆初七及廿二 ), 每月滿潮水位最低乾潮水位最高潮差最小之日 4. 潮汐週期 : (1) 每日各有兩次滿潮和乾潮右圖中地球上 A C 為滿潮,B D 為乾潮位置 C C B B B A A A D D D C 潮汐滿潮退潮乾潮漲潮滿潮退潮乾潮漲潮 (2) 潮汐週期 : 第一次滿潮至下次滿潮的時間稱為潮汐週期, 平均為 12 小時 25 分 (3) 每隔一天滿潮和乾潮發生時刻平均延遲或提早約 50 分鐘, 因月球繞地球公轉的影響 37 第一天月球在天頂時滿潮, 地球自轉一圈後的第二天, 月球已公轉約 12 (=360 /30) 故地球需再自轉 12, 約 50 分鐘 (= 4 x 12 = 48), 月球才會再次在天頂

12 5. 海邊活動與潮汐相關 : 活動時間解釋觀察潮間帶乾潮海水位退到最低, 出露的陸地最多釣魚漲潮因岸邊食物豐富, 魚群會隨漲潮到岸邊覓食貨輪進港滿潮因貨輪吃水較深, 滿潮時水深最深小試身手 1. 高雄西子灣地區於早上 4:07 發生滿潮, 試回答下列問題 (1) 當天上午 9 點, 高雄海邊正逢何事呢? (A) 滿潮 (B) 乾潮 (C) 漲潮 (D) 退潮 D (2) 下次滿潮的時刻約為何時呢? (A) 上午 10:07 (B) 上午 10:27 (C) 下午 4:07 (D) 下午 4:32 D (3) 隔天早上, 發生滿潮的時刻約為何時呢? (A) 3:17 (B) 4:07(C) 4:57(D) 6:07 C 2. 右圖為日地月的關係圖, 問 : (1) 此日為農曆幾日? 初七 (2) 此日地球上的潮汐為大潮和小潮? 小潮 (3) 此時地球上何地為滿潮?B D (4) 若 B 點為印尼, 問印尼連續兩次滿潮時間為 1 8 : : 2 5 ( 不考慮地形因素 ) 3. 右圖是某海港測得潮水的漲落情形, 假設 B=6 點, 請依圖回答 : (1) 第一次滿潮時間為何?6 : 0 0 (2) 第二次滿潮時間為何?1 8 : 2 5 (3) 何時為滿潮?( 填代號 )B F (4) 何時為乾潮?D (5) 圖中 B 到 C 的潮汐變化為何? 退潮 (6) 潮差為何?2 公尺 4. 右表為某日台灣四地區的滿潮時刻表 : (1) 請問各地兩次滿潮間隔時間 : 淡水 :1 2 : 0 6 頭城 :1 0 : 4 0 花蓮 :1 1 : 1 7 台東 :1 1 : 0 4 (2) 請在右表填入各地乾潮時間 (3) 請問下列何者錯誤? 答 :C (A) 想到淡水觀察潮間帶生態,12:00 比 17:00 合適 (B) 四個海邊以頭城的兩次滿潮間隔時間最短 (C) 大型貨船要駛進花蓮港, 上午 9:30 比 15:00 合適 (D) 想在台東海邊釣魚,11:00 比 16:00 合適 CH7 整理 ~ 各種現象成因地球自轉地球公轉地軸傾斜月球自轉月球公轉 1. 晝夜交替 2. 晝夜長短不同 3. 星體東升西落 ( 星體繞北極星逆時針轉 ) 4. 四季變化 5. 每一兩次滿. 退. 乾. 漲潮 6. 月亮 / 潮汐每天遲 50 分 7. 恆星每天提早 4 分地點 8. 月球同一面面對地球月球自轉速率 = 公轉速率 9. 北極星不會東升西落地球自轉軸指向北極星第一次滿潮第一次乾潮第二次滿潮淡水 07: : :39 頭城 04:30 9 : :10 花蓮 03:52 9 : :09 台東 03:47 9 : :51 38

我們的星系 ~ 銀河系 1. 銀河系是太陽所在的星系, 由兩千億顆恆星所組成, 排列成直徑 1 0 萬光年的圓盤 2. 大約有 400 億顆恆星集中在中央核球上, 四周纏繞著四隻旋臂 3. 太陽系位於銀河系的一隻旋臂 ( 獵戶臂 ) 上 ; 距離銀河系中央 3 萬光年, 繞銀河中心運轉太陽系位於其

我們的星系 ~ 銀河系 1. 銀河系是太陽所在的星系, 由兩千億顆恆星所組成, 排列成直徑 1 0 萬光年的圓盤 2. 大約有 400 億顆恆星集中在中央核球上, 四周纏繞著四隻旋臂 3. 太陽系位於銀河系的一隻旋臂 ( 獵戶臂 ) 上 ; 距離銀河系中央 3 萬光年, 繞銀河中心運轉太陽系位於其 7-1 我們的宇宙宇宙的概念中國古代的定義 : 1. 淮南子. 原道訓註記 : 四方上下曰宇, 往古來今曰宙, 以喻天地 2. 泛指天地萬物, 是一切時間和空間的集合, 無始無終也無邊無際近代西方的論點 : 1. 發現宇宙正在膨脹 : a. 最遠的星系離我們約有一百多億光年即宇宙的年齡有一百多億年 b. 哈柏發現 : 所有的星星都在遠離我們, 距離愈遠的星系, 以愈快的速度遠離我們 2. 提出大霹靂學說