1 / 34

天文探索

天文探索. 這是獵戶座的火鳥星雲!. 你看到這麼漂亮的星雲, 你最想知道什麼? 距離我們多遠?. 怎麼測距離呢?. 使用激光的發射與回收? 如同聲納測距一般! 只是將聲波改成光波而已! 先在月球表面放一反射鏡, 再發射激光對準反射鏡。 測出光發射與回收時間差!. 月球距我們多遠呢?. 放好反光鏡,從地球發射激光, 來回需時 2.56 秒。 月球距地球算出來了嗎? 300000×2.56÷2=38400km 。 超精密的喔! 誤差在 10cm 以內耶!. 這個方法有什麼缺點?. 人類可以登陸的只有月球而己! 近來利用精神號登陸火星!

Download Presentation

天文探索

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 天文探索

  2. 這是獵戶座的火鳥星雲! • 你看到這麼漂亮的星雲, • 你最想知道什麼? • 距離我們多遠?

  3. 怎麼測距離呢? • 使用激光的發射與回收? • 如同聲納測距一般! • 只是將聲波改成光波而已! • 先在月球表面放一反射鏡, • 再發射激光對準反射鏡。 • 測出光發射與回收時間差!

  4. 月球距我們多遠呢? • 放好反光鏡,從地球發射激光, • 來回需時2.56秒。 • 月球距地球算出來了嗎? • 300000×2.56÷2=38400km。 • 超精密的喔! • 誤差在10cm以內耶!

  5. 這個方法有什麼缺點? • 人類可以登陸的只有月球而己! • 近來利用精神號登陸火星! • 還有那個是人類可以利用器具登陸的呢? • 無法登陸,無法裝反光鏡 • 激光法不可行!

  6. 想一想有什麼方法吧! • 跑得很快!→至少不會比光慢! • 可以穿越真空! • 你想到什麼了? • 雷達!就是它!

  7. 火星測距 • 從地球上向火星發射無線電波, • 經過 500 秒後收到反射波, • 此時火星和地球的距離是… • ( 300000 × 500 ) ÷ 2 = • 75000000

  8. 克卜勒行星運動定律 • 第一運動定律: • 行星軌道是橢圓形 • 主星在焦點之一。

  9. 第二運動定律 • 第二定律:行星與太陽的連線在相同的時間內掃過相同的面積 (近日點星球的速度最快)!

  10. 克卜勒行星第三運動定律 • 行星與太陽的平均距離 R 的立方,與行星繞太陽週期 T 的平方之比值對各個行星皆相同。

  11. 火星的距離 • 經過長期的觀測, • 發現火星的公轉週期是 1.88 年, • 請問火星平均距離太陽多遠? • 1 (年) 2 : 1 (天文單位) 3= 1.88 2 : X 3 • X = 1.523天文單位。

  12. 什麼是天文單位? • 就是以地球到太陽的距離為單位。 • 像火星到太陽的距離就是 • 地球到太陽距離的1.523倍。 • 所以稱這距離為1.523天文單位。

  13. 這種測距法有何問題? • 僅能測量行星與恆星的距離! • 地球到其他恆星的距離呢?

  14. 視差法(三角測量法)

  15. 基線的選擇 • 地球直徑可以做為基線, • 相隔12小時對某星體進行觀測, • 並測量兩者的夾角。 • 即可計算我們與該星體的距離。 • 還可以用什麼當基線呢? • 哦!地球公轉的直徑!

  16. 上圖利用α(角秒) / 3600 x 600 x 600 = 1 AU / 2 π d 式子所求出當 1角秒時的距離 d 稱為 1秒差距。 • 1秒差距約為 3.26 光年 。 • d = 206265 / α AU • 或 d = 1 / α秒差 (parsecs ; pc) • 例如:α = 0.2"則距離 = 5 秒差。

  17. 範例 • 已知南門二的視差是 0.78 角秒, • 其距離地球有多遠? • 150000000 × cot 0.78”=3.967 × 1013 • 3.967 × 1013 ÷ ( 9.46 × 1012 ) = 4.19 (光年)

  18. 最遠的測距 • 目前你們人類可以測的角度, • 最小是0.01角秒。 • 所以,最大的測距是3.26×100光年 • 背景就是比鄰星,南門二c星。

  19. 光譜法 • 基本原理是 • 利用視星等與絕對星等的差別 • 再依據光的強度與光源距離成平方反比。

  20. 如何操作? • 1.拍攝距離我們比較近的恆星光譜 • 然後按恆星表面溫度將光譜分類。 • 2.利用視差法求得實際距離, • 而把視亮度轉換成真正的光度。 • 3.光譜類型和光度繪在一張表( 即赫羅圖) 上 。

  21. 範例 • 若A型光譜的恆星,絕對亮度是 1 等 • 今觀測到一顆恆星其光譜也是 A 型 • 但是其視亮度為 11 等, • 其距離地球多遠? • 所謂絕對星等,乃是將恆星放到10倍秒差的遠處所觀察到的亮度。 • 約等於32.6光年!

  22. 11 等星的視亮度是 1 等星的 • 1 / 10000 。 • ( 差 5 等亮度差 100 倍 ) • 根據亮度和距離的平方成反比可得其距離是 32.6 光年的 100 倍。 • 所以這顆恆星就距離地球 32.6 × 100 = 3260 (光年)

  23. 這種方法可以無遠弗屆嗎? • 抱歉!最遠測距是30000光年! • 你們人類滿足了嗎?

  24. 變星法 • 變星是指視亮度會隨時間變化的恆星。 • 主要分成:規則性和不規則性。 • 不規則性的變星: • 像超新星爆炸就是一種, • 其亮度瞬間提高,而後慢慢黯淡 • 而不會有週期性的回復。

  25. 規則性變星 • 一種是食變星,這是因為這顆恆星實際上是雙星互繞,而當彼此遮掩的時候,光度就會變化,不過這個和恆星的內部結構無關,所以這裡不提。 • 另外一種是脈動變星,脈動的意思是恆星會自行膨脹和收縮,好像脈搏一樣,從而做成光度的循環變化。

  26. 根據週期的光度變化曲線和光譜 • 將變星分類。 • 例如最有名的造父變星, • 另外還有天琴座 RR 變星、 • 室女座 W 型變星。

  27. 分類後,我們先找尋可以用光譜測距的變星,發現同一類的變星它們的光度會和週期形成一個關係,我們稱之為周光關係。分類後,我們先找尋可以用光譜測距的變星,發現同一類的變星它們的光度會和週期形成一個關係,我們稱之為周光關係。 • 測出的週期,推得應有的光度,再利用光度和視星等求出實際的距離。

  28. 範例 • 發現一顆造父變星, • 經測量其光度變化週期為 12 天, • 視亮度為 14.8 等, • 其距離地球多遠? • 查圖表後週期是12 天的造父變星 • 其亮度為太陽的 10000 倍。

  29. [ 14.8 - ( -5.2 ) ] ÷ 5 = 4 ( 視亮度只有絕對亮度的 1 / 1004 ) • 1004= 100002 • 32.6 × 10000 = 326000 (光年)

  30. 其他方法 • 新星與超新星法! • 紅位移法! • 時間有限,下次有機會再見了!

More Related