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天文航海學 Celestial Navigation. 第一章 概念 第一節 引言. 認知傳統天文航海的原理、原則,並利用這些原理、原則在大海中迅速定位。 The science of navigation can be taught ,but the art of navigation must be developed from experience. 天文三角形. 大海中航行的方法. 電子航海:

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Presentation Transcript
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第一章 概念第一節 引言
  • 認知傳統天文航海的原理、原則,並利用這些原理、原則在大海中迅速定位。
  • The science of navigation can be taught

,but the art of navigation must be developed from experience.

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大海中航行的方法
  • 電子航海:
  • 天文航海:引用天體測定船位。 天體指日、月、行星 與恆星。 光學儀器指六分儀 (sextant) 。
celestial sphere
天球(Celestial sphere)
  • 整個宇宙的現象假定為一球體。
  • 球面三角形:P近極Z觀測者X天體
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第二節 天球概說
  • 天文學上距離的單位

1.天文單位(A.U.) :地球到太陽的平均距離。約一億五仟萬公里(149,604,618Km) 。太陽光到達地球約經過8分20秒。月光反射至地球的時間約 秒。

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天文學上距離的單位2.光年(Light Year) :光一年移動的距離。光速每秒30萬公里,故一光年約等於 公里。
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天文學上距離的單位

3.視差秒(Parsec) :由地球和太陽向恆星方向看去的最大差量,稱為恆星的視差。

milky way
銀河(Milky way)
  • 天河(Galaxies) ,呈螺旋形狀。由數目驚人的星星、塵雲(dust clouds)與氣體組成。
  • 銀河(Milky way) :天河中含有太陽系的。
  • 紅星(reddish star) :
  • 青白星(Blue-white star) :
  • 變星
  • 雙星
  • 聚星
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第三節 太陽(Sun)
  • 恆星,燃燒的迴旋體,尚可燃燒50億年。
  • 自轉週期隨緯度增加。
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太陽黑子(sun spots) :較冷的氣團升至表面。磁場強度100~3700高斯。出現時會影響地球上的磁暴,對無線電的傳播與接收產生干擾。
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哥白尼:太陽系中以太陽為主,其他的行星除了自轉以外,均以太陽為中心環繞太陽。哥白尼:太陽系中以太陽為主,其他的行星除了自轉以外,均以太陽為中心環繞太陽。
  • 軸轉週期:天體自轉一週所需時間
  • 恆星週期:在太陽上看行星在天空中連續兩次通過相同點所需的時間。
  • 會合週期:以地球向行星與太陽看去,兩次連續會合所需時間。
kepler s first law
克卜勒第一定律 (Kepler’sfirst law)
  • 行星的軌道是橢圓(ellipses),太陽在焦點上。
kepler s second law
克卜勒第二定律 (Kepler’ssecond law)
  • 太陽與行星的連線在相同時間內,掃過相同的面積。
kepler s third law
克卜勒第三定律 (Kepler’sthird law)
  • 任兩顆行星恆星週期的平方比與其與太陽平均距離的立方比相同。
mercury
水星(Mercury)
  • 最小也最接近太陽,不易觀測。
  • 離日度(距日角Elongation)約28。。
  • 三、四月(evening star)
  • 九、十月(morning star)
venus
金星(Venus)
  • 最亮的行星,白天也可觀測。
  • 離日度可達46。。
  • 東有『啟明』,西有『長庚』。
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第六節 太陽系中其他景象
  • 小行星(Asteroids or minor planets)位於火星與木星之間,可能是由大行星經由一次碰撞後散開形成。
  • 衛星(Satellites ) :皆為太陽系中的冷天體,其光仰賴太陽光反射。
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慧星(Comets) :藉太陽光使其反射成掃帚形狀。軌道可分為近似拋物線與橢圓兩種。哈雷慧星,76年出現一次。
  • 流星與隕石(Meteors and Meteorites) :  太陽系中固體天體,進入大氣層時與空氣磨擦發,大部份氣化,僅少數撞擊地球而形成隕石。
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星等(stellar magnitude)波洛生(Pogson) :兩星光亮度差一級時,明亮程度之比值為2.512。  肉眼所見之星分為六等級,最亮的為一等星,最弱的為六等星。一等星是六等星亮度的100倍。星等的數值通常以負號表示,負數越大越明亮。
rotation
地球自轉(rotation)
  • 證明:佛科擺、高處落下物體偏移與科氏力(x方向速度與不同緯度的   自轉速度)。
  • 視運動的原則:1.平行於赤道平面2.圓周運動,中心在地軸3.恆定速率4.運動之圓周稱為日行圈(Diurnal circle)拱極星(circumpolar stars)
precession nautation
地球偏移(Precession)與章動(Nautation)
  • 地球以高速繞其自轉軸旋轉時,受太陽與月球引力,產生一反抗此力之反應,使地軸每年向西偏移約50.2”的現象。
  • 每年的歲差也有異動現象,此項異動的數值稱為章動,章動最大約9”。
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第八節  月球(Moon)
  • 月球繞地球公轉也繞太陽公轉。
  • 月球繞地球公轉時,太陽光反射產生的景象稱為月象,此景象之週期為29.5天,稱為朔望月(synodical month)。
  • 月球自轉週期與恆星週期相同稱為恆星月(sidereal month),約27.3天。
  • 由於朔望月與恆星月時間不同,故每天月亮東升時間約晚50分鐘。
eclipse
蝕(Eclipse)
  • 月球軌道與地球的軌道面約傾斜5。,故產生月蝕或日蝕的現象,必需在黃道面內。
  • 月蝕(Lunar eclipse)
  • 日蝕(Solar eclipse)
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第九節 太陽系中其他現象
  • 潮汐(the tides)
  • 內行星與外行星(inferior &superior)
  • 逆行運動(retrograde motion)
  • 行星的象(phase of the planet)