物換星移
星星會動嗎 11 月 29 日晚上 8 時的夏三角 11 月 29 日晚上 9 時的夏三角
星星會動嗎 3 月 6 日晚上 10 時的獵 戶 座 3 月 6 日晚上 11 時的獵 戶 座 西
星座盤操作 周日運動 利用描圖紙標出同一晚不同時刻恆星的位置 觀察星星的運動 周年運動 利用描圖紙標出同一時刻不同月份恆星的位 置 觀察星星的運動
實驗步驟 周日運動 周年運動 描繪地平線 方位與北極星 請標出 11/14 21:00 11/15 11/15 1:00 5:00 獵戶座所在 請觀察獵戶座的運動回答下 列問題 描繪地平線 方位與北極星 請標出 11/11 22:00 A. 星星的運動方向是 ( 請 寫出方位的變化及順時針或 逆時針 ) B. 直線 or 圓周運動 請寫 出中心是什麼 C. 運動速度 /hr ( 請加以說明 ) 1/11 3/11 22:00 22:00 獵戶座所在 請觀察獵戶座的運動回答下 列問題 A. 星星的運動方向是 ( 請寫 出方位的變化及順時針或逆時 針) B. 直線 or 圓周運動 請寫出 中心是什麼 C. 運動速度 /mon ( 請加以說明 )
結果討論 同一夜晚 星星的運動有下列特性 北極星幾乎不動 星星都是東升西落逆時針方向運動 相同時間內 星星繞北極星旋轉相同角度 15 /hr 成因 因地球自轉造成 自轉軸指向北極星 故北極星幾乎不動 由北極上空觀看 地球自轉方向為逆時針由西向東 轉 使得星星都是東升西落 因地球等速率自轉造成星星在天空中的運動 360 = 15 /hr 24hr
20 根據這張照片 請估計連續曝光的時間 任一弧線兩端與北極星連線的夾角約 20 360 20 24hr = xhr x=4/3 hr =80 min
周年運動 11/14 24:00 30 12/14 22:00 W 12/14 24:00 30 E 結論 星星每個月提早 2hr 升起 = 每天提早 4min 升 起
(1) 目前春分點落在哪一個星座 (2) 春分當天的子夜 地球上可看到哪些星座
景川回南部過年 正逢好天氣 屋頂之上北極星和北斗 七星清晰可見 一時興起就拍了下來 洗好後才發現忘 了記錄時間 只記得 a 圖是 1 月 30 日 23:50 拍的 b 圖 是同一晚拍的卻忘了時刻 你能幫他推算一下嗎
不同緯度的星空 24 24
天北極 天北極 地平面 地平面 北極 地平線 天北極 地平線 南極 地平面 天南極
赤道 黃道 黃道 黃道 12 12 宮 宮 天球
地球座標 北極 角度 = 緯度 赤道 南極
假想的 天球 極 天北 角度 = 赤緯 天球赤道 天南極
假想的 天球
台灣的星空 (25o N) 天頂
赤道的星空 天頂
北極點的星空 天頂 900N
南半球的星空 天 頂
天球座標與地平座標 方 自轉軸 位置 星 極 向 北 頭頂方向 天頂 地 平 面 地面以上 可見的範圍
調整地平面的角度 地 平 北 地 平 面 西 面 南
不同赤緯的恆星運動規律 北 地 平 面 南 西 四個不同赤緯的星星在天空運行軌跡 哪個軌跡的星星運行需要的時間最長
不同緯度的星空 90oN 台灣 赤道 南半球
柯南固定在某地觀察日落景象 每一次他都用相機多 次曝光後 再將多幅影像疊加起來 形成一幅日落重 複曝光圖 依上述拍攝手法 他在某天拍攝日落景象 ( 左側 ) 經過一段時間後在原地又拍攝一次 將兩次 的日落景象重疊如圖 14 所示 如果日落的軌跡僅向 右方移動到照片所示的位置 ( 右側 ) 依據此圖 判 斷拍攝的地點與日期為何 ( 應選二項 (A) (B) (C) 中選一項 (D) (E) (F) (G) 中選一項 ) 地 點 日 期 (A) 北半球 (B) 南半球 (C) 赤道 (D) 夏至之後 秋分之前 (E) 冬至之後 夏至之前 (F) 秋分之後 冬至之前 圖 14
回答以下問題 因地球自轉造成恆星繞地轉動的現象稱為 恆星的周日運動 地球自轉的方向與恆星 周日運動的方向有何關係 ( 進階答案 : 請寫出由天北極上方看到的 運動方向寫出來 ) 2. 恆星周日運動的軌跡和天球赤道有什麼關 係 3. 恆星周日運動的軌跡和地球自轉軸有什麼 關係 4. 恆星周日運動需要多久時間 不同赤緯所 繞行的軌跡長度是否相同 1.
繼續回答下列問題 如果你觀星的位置在北緯 25 度 那麼 5. 你會看見北極星的仰角 天球赤道的仰角 為 6. 越接近北極星 恆星周日運動停留在地平 面上的時間越長或短 為什麼 7. 赤緯幾度內的星星永遠不會落入地平面下 幾度內的星星永遠不會升上地平面 8. 赤緯幾度的星星在地平面上的時間等於地 平面下的時間
衍伸回答下列問題 由於不同的緯度的人看到星空皆不同 則 9. 北極星和觀測者所在緯度有什麼關聯 哪個緯度的人看到的北極星正巧在天頂 又哪個緯度的人的北極星在北方地平面 10. 恆星周日運動的軌跡和所在緯度也有關聯 哪個緯度的人觀測周日運動的軌跡是水 平於地平面 哪個緯度則垂直地平面 11. 北極點的人可以看到赤緯幾度內的恆星 赤道的人又可以看到赤緯幾度內的恆星
北半球 +60 北極星 +90 東 +60-60 西 -90-60 星星 永遠看不見 的區域
星星的亮度 星等 1. 數值越小 越亮 2. 每相差 5 個星等 亮度差 100 倍 2 B1 ( m m ) B 亮度 5 = 10 ( 能量 / 單位時間 * 單位面 B2 ( m m ) 積 ) = 2.5 m 星等 例 太陽視星等 -26.5 天狼星視星等 -1.5 兩者亮度差幾倍 2 1 2 1
天文上所使用之距離單位 (1) 天文單位 AU Astronomical Unit 地球到太陽的距離 3 108 m/s 500s 光年 Ly Light year 光一年所走的距離 3 108 m/s 86400s 365.25 天
天文上所使用之距離單位 (2) 秒差距 Pc Parsec 利用三角視差法求得星體 距離 即變動量一角秒所差的距 離 (distance corresponding to a parallax of one arcsecond) 一秒差距 =3.26 光年 3 108 m/s 86400s 365.25 天 3.26
值對星等的求法 (1) 光度 L(Luminosity) 天體每秒輻射之總能量 單位為瓦 (J/sec) 亮度 (B) 即物理之照度 (I Illuminance) 單位勒克斯 (lx=lux) 單位面積收到的光度 ( 能量 / 單位時間 * 單位面積 ) L 距離 (d) 之關係 亮度 (B) 與光度 (L) B d 2
值對星等的求法 (2) 某星 與地球距離為 d pc 光度 L 亮度 B1 星等為 m1 當移動至 10pc 處 與地球距離為 10pc 光度 L 亮度 B2 星等為 2 L (5 m m ) B 1 m2 B 2 = 10 利用 B 2 1 d 2 L d 2 2 = 10 L 2 10 2 ( 5 m2 m1) 10 = 10 d 2 2 ( M m) 5
值對星等的求法 (3) 兩邊同取對數 2 log 102 = log10 d 2 log10 log d 2 2 ( M m) 5 2 = ( M m) 5 2 2 2 log d = ( M m) 5 5 5 log d = M m 此為距離模數
值對星等的求法 (4) 例1 某星視星等為 1 值對星等為 0 請問該星體 與地球的距離 d > 10pc d = 10Pc 或 d < 10pc 例2 天狼星視星等約 -1.5 已知天狼星與地球距離 為 8.6 光年 請問天狼星之值對星等約為 (A)3.5 (B)1.5 (C)0 (D)-2 (E)-4.3 測驗 某星視星等約 2 已知某星與地球距離約 100 秒差距 請問某星之值對星等約為
為何星星有不一樣的顏色? 冬季大三角 夏季大三角 課本圖 2-
恆星的顏色與所對應的溫度 顏色 藍 溫度 K 高 光譜類型 O 藍白 白 黃白 黃 橘 紅 低 B A F Oh Be A Fine Girl Kiss Me. 這與紅橙黃綠藍靛紫的顏色有關嗎 G K M
可見光範圍內 輻 射強度最大的光 就是所見的恆星 顏色 輻射總能量 ( 光 度 ) 曲線下總面積 那有沒有綠色的星星 那有沒有紫色的星星
只有可見光 少許的紅外線及某些波段的無線電波可 以透過 ( 大氣窗 )
天文學家在地面用光學望遠鏡接收可見光 電波望遠 鏡接收無線電波 其他如 γ 射線望遠鏡 紫外線望遠 鏡 X 射線望遠鏡及紅外線望遠鏡 則是安置在軌道 衛星上觀測
α β 98 年學測試題 下表是一些天體的基本資料 選出此表中表 面溫度最高與最低的天體 應選二項 (A) (B) (C) (D) (E) 星名 天蝎 α 獵戶 β 太陽 海王星 火星 視星等 1.09 0.12-26 約8-2 ~ 2 顏色 紅 藍 黃 藍 紅
太陽系成員 (1) 恆星 太陽 行星 水星 Mercury 辰星 金星 Venus 太白 值明 長庚 地球 Earth 火星 熒惑 Mars 木星 Jupiter 歲星 土星 Saturn 鎮星 天王星 Uranus 海王星 Neptune 矮行星 冥王星 Pluto 其他 小行星 彗星 衛星
類地與類木行星比較 離太陽的距離 行星軌道間距 體積 質量 密度 主要組成 固態表面 自轉速度 磁場 行星環 衛星數 類地行星 離太陽距離近 行星軌道間距小 小 小 大 岩石 有固態表面 較緩慢 具有微弱的磁場 沒有行星環 少 類木行星 離太陽距離遠 行星軌道間距大 大 大 小 氣體 沒有固態表面 較快速 具有很強的磁場 都有行星環 多
太陽系成員 (2) 小行星 例 穀神星 ( 已升為矮行星 ) 體積小 形狀不規則 成分 石塊及金屬 主小行星帶 ( 火星與木星間 ) 的小行星 火星軌道 內 的小行星 ( 近地小行星 ) 在其他行星的軌道上運行的小行星 例 : 有部分小行星軌道和木星相同 稱為特洛 伊群小行星 土星和天王星之間的小行星
彗星 太陽系成員 (3) 例 : 哈雷彗星 約 75 或 76 年可見 上一次 1986 年 下次 2061 年 離子尾 彗星的結構 彗核 彗髮 彗尾 離子尾 ion tail 藍色 筆直背離太陽 塵埃尾 (dust tail) 白色 形 狀多樣 Comet ISON 2013 年 11 月左右 塵埃尾
在海王星的外圍環繞著一環柯伊伯帶 (Kuiper belt) 短周期彗星故 鄉( 回歸周期 200 年內 ) 太陽系外圍 歐特雲帶 (Oort cloud) 長周期彗 星故 鄉( 回歸周期 200 年以上 ) 或單次彗星
長週期彗星的故 鄉 AU 短週期彗星的故 鄉
流星雨 獅子座流星雨 流星雨之王 週期約 33 年 2001 年 流星雨的命名 輻射點所在的星座 流星雨的起源 彗星碎片與地球的交會 例 : 獅子座 -- 坦普爾 塔特爾彗星 獵 戶 座 哈雷彗星
太陽系成員 (4) 太陽結構 1. 2. 3. 4. 核心 輻射層 對流層 光球 6000K 太陽黑子 4000K 日中有金烏 週期 11 年 蝴蝶圖 米粒組織 5. 色球 6. 日冕 太陽風
太陽風 地球磁層可以擋住 99 的太 陽風 使其無法直接進入地球 表面 是地球大氣最外面的保 護層 磁層會被太陽風壓縮 地球磁層內 有兩層輻射特別 強的區域 稱為范艾倫輻射 帶 分別位於距地面約 3,200 公里及 16,000 公里高度 地球磁場 捕捉的太 陽風粒子 所形成 This image is a full-disk view of the X-ray Sun
極光 帶電粒子衝撞地 球磁場 與南北 極大氣層摩擦 激發氮. 氧原子
銀河系 結構 分為 銀盤 銀核 銀暈 屬於漩渦星系
馬頭星雲 ( 暗星雲 ) 貓眼星雲 ( 行星狀星 雲) 蟹狀星雲 ( 瀰漫星雲 )
球狀星團 位於天蠍座的 M80 距離太陽 28,000 光年 擁有數十萬顆的 恆星 疏散星團 位於金牛座的 M45 距離 440 光年 擁有 200 顆以上的恆星
星系 構成宇宙的基本單 位 宇宙中現知的星系 以百萬計 大小麥哲倫星系 星系的種類 橢圓星系 螺旋星系 不規則星系 風車星系 位於后髮座星系團 邊緣的巨大橢圓星 系 NGC 4881
個人 班級 (XXX) (XX (sun) 班 ) 恆星 星雲 年級 ( 一年 級) ( 本星系 群 ) 星系 星系團 星團 ( 銀河 系) 高中 各級機關 學校 ( 台中二 中) tcssh 超星系團 ( 本超星系 團) 宇宙
本星系群 銀河系和三十多個鄰近星系所形成的集 團 直徑約三百萬光年
宇宙 宇宙
101 年學測試題 在觀測條件良好的情況下 當我們仰望星空 在仙女 座中可以看到一個稱為 M31 的渦狀星系 在獵戶座可 以看到一個稱為 M42 的發射星雲 而 M42 的影像比 M31 小 下列有關此兩天體與太陽的距離之敘述 何者正確 (A) 因為 M 天體編號以距離遠近排序 所以 M42 的距 離比 M31 遠 (B)M42 距離比 M31 遠 所以看起來比較小 (C) 雖然 M31 是星系而 M42 是星雲 但兩者距離差不 多 (D) 因為 M31 是星系 所以 M31 距離遠比 M42 遠
練習題 照片中可辨識出 A B C D E 五 種星體 請依 近到遠 排序 A 有彗尾的彗星 B 冥王星 A C C 星系 D 星雲 E E 恆星 D B