6.太陽的周年運動:太陽在黃道上由西向東,以一年為週期繞轉一次。一日大約以 1 度(時 間約4 分)做移動。
(1)黃道:太陽周年運動時,在天球上所移動的大圓。與天球赤道夾 23.5°。
7.恆星(天體)的周年運動:相對於太陽的周年運動,恆星(天體)的周年運動以一年為週期,
由東向西移一圈。因此從地球視之,恆星茬天球上一天向西移1°。如上圖所示,地球從 E 移至 E'時,恆星向西從 S 移至 S'。
(1)由於地球的自轉與公轉,星星每天提早 4 分鐘升起。在不同的季節,即使在相同的時間 地點觀察天空,天空的星座都不同。
(2)地球繞太陽的軌道、季節、黃道面以及黃道 12 宮的示意圖(如下圖所示)。
8.日、月食:日食發生於月球(新月)恰在地與日之連線間,月球擋住部分或全部的太陽。月 食發生於地球位於月(滿月)與日之連線間,地球擋住月球。
(1)如下圖所,日食是發生在黃道與白道交點附近新月時,日、月、地在一直線上。日食分 成日全食、日環食、日偏食。另外一方面月食是發生在黃道與白道交點附近滿月時,日、
地、月在一直線,月食分成月全食、月偏食、半影月食。
9.恆星日與太陽日:地球間隔兩次對準遙遠恆星的時間,恆星日約 23 小時 56 分 4 秒,而
地球間隔兩次對準太陽的時間稱為太陽日。因一年當中太陽日長短不一,定義『平均太 陽日』為一天為86400 秒。
(1)由 O 轉至 O2,這時地球自轉一週。這一期間地球間隔兩次對準遙遠恆星。
(2)由 O 轉至 O2再轉至O3時,這一期間地球間隔兩次對準太陽。
10.恆星月與朔望月:月球繞行地球一圈 360 度需 27.3 天,稱為恆星月。從新月(滿月)到 下次新月(滿月)的時間約 29.5 天,稱為朔望月。
(1)月球由甲轉至乙所需時間為 27.3 天。
(2)月球由甲轉至乙再轉至丙所需的時間為 29.5 天。
11.不同緯度的星空
(1)北極星恰巧位於地球自轉軸和天球的交點附近,其並不會隨著周日運動而大幅度移動,
所以北極星的位置都不變,也不會東昇西落。
(2)自地平線到天球北極的仰角,大約等於觀測者所在的緯度。
(3)不同的緯度的地理位置的觀測者所見到的星空,隨時間與緯度也會不同如下圖所示。
12.月相的變化
(1)地球繞著太陽運行,月球也繞著地球旋轉。地球、月球及太陽三者的相對位置,使得月 球受日光照射的角度不同而產生規律的盈虧現象,如上圖所示。
(2)月球的軌道面(白道)與黃道面約夾 5°角。
(3)月球均以同一面繞著地球自轉。
二、星球的物理性質
1.亮度(B):在地面上單位時間,單位面積接收恆星所輻射的能量。公式為 4πd2
B L ,L 為光 度,d 為距離。
(1)視星等(m):公元前 150 年,希臘天文學家希巴卡斯將天空最亮的星定為 1 等星,次亮 的定為2 等星,眼睛還可看見最微亮的星定為 6 等星。亮度愈大,等級愈小。
(2)視星等(m)與亮度(B)的關係:+1 等星的亮度+6 等星的 100 倍,每差一等星亮度差 2.512 倍。
一 顆 恆星 亮 度 為 B1, 視 星 等 為 m1, 另 一 顆 恆 星 亮 度 為 B2, 視 星 等 為m2, 則 B1/B2=100m 25m1。
2.光度(L):單位時間輻射出電磁波的總能量。L=4πσR2T4,R 為半徑,T 為表溫。
(1)絕對星等(Mv):將所有的星都放在一定的標準距離 32.6 光年上比較,在這樣的距離所 見到的星星亮度的視星等值,就稱之絕對星等。
(2)距離模數:視星等與絕對星等與距離之間的關係可用距離模數來描述。m-Mv=5 log d-5,m:視星等,Mv:絕對星等,d:距離以秒差距(pc)為單位,1pc=3.26 ly。
(3)光度(L)與絕對星等(MV)的關係:若一顆恆星光度為 L1,絕對星等為MV1,另一顆恆星 的光度為L2,絕對星等為MV2,則 100MV25MV1
L2
L1
。
3.星球顏色與表面溫度(T):恆星的顏色是因表面溫度的不同而不同。因此從天體發光顏色,
便能判斷輻射的溫度。
(1) 韋 恩 定 律 : 輻 射 的 最 大 能 量 的 波 長 λmax(m) , 與 表 溫 T(k) 有 λmax.T=2.9×10
-3[m.k]關係。
(2)顏色與溫度的關係:紅色的星球表面溫度較低,藍色的星球表面溫度較高。
(3)光譜型:由恆星的吸收光譜(暗線),可以區分 O、B、A、F、G、K、M 型。
光譜型與表面溫度與星色的關係:O 型表溫高,藍白色。M 型表溫低,紅色。
太陽的光譜:G2 型的主序星,溫度 5800K,顏色呈黃色。
視野中,便於觀測與攝影。
B.經緯儀:其能上下方向和水平方向自由轉動,可以測定天體高度和方位而也可以用於 赤經、赤緯、時刻等測定。
(2)電波望遠鏡:藉天體發出的無線電波來研究天體,就要使用地面的電波望遠鏡來收集這 其主要部分為:碟形反射器、接收器、放大器、記錄器。些電波。
無線電波望遠鏡可以用來接收氫原子及許多分子(如一氧化碳)所發射的電波對研究雲氣 特別有用,且不受天氣的影響,但單獨使用解析力較差,如果排成陣列,由相距甚遠 的地點同時觀測,再用特殊的方法將資料綜合分析,解析力可以比光學望遠鏡更高,
可以達0.001 角秒。
電波望遠鏡無像差問題,且不受天候影響,但受人為電波的影響。
2.望遠鏡的三大功用:望遠鏡有三大功用,分別為放大率、聚光力、解析力。
(1)將影像放大,且 M(放大率)= fF ,F:物焦。f:目焦。
(2)使影像顯得明亮, F2 a2
Gα G:聚光力。a:口徑。F:物焦。且 aF 的比值稱為焦比。當焦比 愈小時,聚光力愈大,愈能看見暗星。
(3)使影像變得清晰,增強解析力。