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下Ch.5 望星空 (星光與星色 (恆星光譜 型分類與 吸收譜線 (恆星大氣的熱運動發出連續光譜,當大氣中原子或分子透過電子吸收或釋放能量(電…
下Ch.5
望星空
望星空
觀測宇宙的
方法與工具
望遠鏡發明前
瞳孔大小決定觀測暗星、分辨緊鄰兩天體的能力極限,當時天文儀器主要用來測量天體位置
望遠鏡時代
(1609年後)
藉收集聚集到固定位置的光,並增加鏡面大小,不斷提升觀測極限,發現過去看不見之天體或已知天體在形態上的細節
伽利略望遠鏡
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望遠鏡光學系統
折射式望遠鏡
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反射式望遠鏡
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天頂角
天體所在方向到天頂的(角度)距離
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光學望遠鏡功能
影像解析力
影像放大能力
集光力
光譜:天體發出的光在波長上的分布
觀測宇宙的限制
光害
大氣
視野
測距
天體可
觀測資訊
藉測量天體發出之電磁波,可觀測天體位置、亮度、溫度、顏色、光譜等,進而解析天體運行規則、大小形狀、組成物質等物理、化學性質
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近代天文觀測科技
太空望遠鏡
陣列望遠鏡
大型可見光望遠鏡的設計
自適應光學
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合成面鏡
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非可見光天文學
電波望遠鏡
X光望遠鏡
黑暗中找光明
航海家一號及二號2012年7月位置圖
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星光與星色
金屬豐度
與恆星
組成元素
可依吸收譜線計算大氣中某些重元素與氫原子的比值,判斷該恆星的金屬豐度高低
恆星質量
與演化
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恆星光譜
型分類與
吸收譜線
恆星大氣的熱運動發出連續光譜,當大氣中原子或分子透過電子吸收或釋放能量(電子能量躍遷),產生吸收或發射光譜
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依恆星光譜中具指標性的吸收譜線強弱,將恆星分成七種光譜型:OBAFGKMLT型星
恆星表面溫度
與光度關係圖
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主序帶:恆星密集集中的帶狀區域
主序星:主序帶上的恆星
當不同質量恆星在演化過程中造成光度與溫度變化時,便會離開主序帶,故此圖為研究恆星演化的重要工具
恆星光譜與溫度
恆星表面熱輻射性質
表面溫度越高,發出的光具有越高的能量
光譜波峰值越小恆星顏色偏藍
恆星溫度與表面積大小決定發光程度
表面溫度越高,半徑越大之星體,光度越大
大氣與星際介質的紅化現象
星光穿透過星際物質,受到塵埃微粒的瑞利散射,短波長的可見光(如藍光)受到大角度的散射,長波長的可見光(如紅光),僅受到較小角度的散射
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宇宙結構
星系的組成
星雲與太陽星雲
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銀河系
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雙星與星團
雙星
藉彼此引力雙雙成對之恆星
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星團
由數十至數百萬顆恆星聚集而成
疏散星團
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球狀星團
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銀河系外的世界
星系的型態分類
橢圓星系
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螺旋星系
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不規則星系
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星系是組成宇宙大尺度結構的基本成員
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時間與距離
宇宙空間極大而光行進速度有限,使地面望遠鏡收集到的各式天體的光來自不同年代,可幫助天文學家研究不同時期的恆星與星系,歸納出宇宙演化過程