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望星空 (5-1望星空 (觀測宇宙的方法或工具 (折射式 (凸透鏡, 優:易維護 影像銳利, 缺:儀器皆須完美 有色像差), 反射式(現今主要)…
望星空
5-1望星空
天體可觀測數據
亮度(極限:6等星)
得到位置與顏色
大小
探究形狀(為橢圓或螺旋兩類)
觀測宇宙的方法或工具
折射式
凸透鏡
優:易維護 影像銳利
缺:儀器皆須完美 有色像差
反射式(現今主要)
凹面鏡
優:鏡身短 磨製容易 大口徑
缺:定期保養 球面像差
無線電波
凹面鏡
優:不受光害 多台同時觀測有高解析
缺:受人為電波干擾
紀錄數據設備:攝影底片 光譜儀
電荷耦合元件(CCD)
望遠鏡三大能力
放大能力
物竟焦距/目鏡焦距
集光力
正比於(口徑)平方
影像解析力
正比於口徑
光譜
天體發出的光在波長的分布
哈伯借紅移現象
判斷相對速度
發現宇宙膨脹
觀測宇宙的限制
視野的限制
致力 夏威夷最佳
光害的限制
太陽為最大光源
大氣的限制
採自適應光學改善
測距的限制
利用三角視差法(d=1/p)
(無法測量太遠天體)
近代天文觀測科技
太空望遠鏡
陣列望遠鏡
利用干涉
大型望遠鏡
合成面鏡 自適應光學
非可見光天文學
5-2星光與星色
恆星光譜與溫度
恆星溫度高 能量高 波長較短 藍光(反之為紅光)
恆星光度正比表面溫度4次方 半徑平方
恆星亮度正比恆星光度 與距離平方成反比
亮度B=L/πd平
連續光譜
恆星大氣運動
吸收光譜
恆星內部光穿過低溫氣體部分波長吸收
發射光譜
雲氣受高能輻射激發放出特定波長
O.B.A,F,G,K,M,L,T(可再分0-9級)
溫度高至低
金屬豐度與恆星的組成元素
吸收譜線
推知恆星表面溫度 組成元素
H He以外稱重元素或金屬
以重元素與H的比值→判斷金屬豐度
愈晚誕生→金屬元素愈高
恆星質量與演化
恆星核融合→產生熱壓力膨脹→與恆星重力產生的拉力平衡
質量
決定恆星光度 大小 壽命
示意圖
恆星表面溫度與光度關係
赫茲史普 羅素
示意圖
5-3宇宙的結構
星系的組成
太陽系
八大行星 矮行星 小天體等組成
太陽星雲演化
恆星
脫離主序星的恆星
體積小 密度高 溫度高→白矮星
體積大 溫度低→紅巨星
雙星
恆星藉彼此引力雙成對
星團
球狀星團
覺老 恆星數多 重元素低
疏散星團
年輕 恆星數少 重元素高
星雲
暗星雲
可見光遮蔽背景星光
反射星雲
反射鄰近恆星的光 或
受內部成型恆星影響反射
發射星雲
發出的光在紅外線以外
銀河系特徵
銀暈
最老恆星群(球狀星團) 外圍暗物質組成
銀盤
大多數恆星 疏散星團 氣體所在
氣體 塵埃密集處→旋臂→恆星誕生處
銀心/銀核
盤面球狀 中央棒狀結構 黑洞
萬有引力是宇宙結構基本要素
星系是組成宇宙大尺度結構的基本成員
5-4時間與距離
凝結在空間中的時間
宇宙電磁波是光速傳遞 每秒1.30萬公里
地球據太陽1億5000萬公里→落日是500秒前太陽
最近恆星有4.2光年
太陽具銀河系有2一8000萬光年(銀河10萬光年)
星空的訊息
暗能量
不明能量 製造與引力相反壓力
70℅宇宙成分 加速宇宙膨脹
暗物質
看不見 從恆星運動發現
有質量產生萬有引力 減緩宇宙膨脹
宇宙膨脹
哈伯定律
v=Hd(H為哈伯常數)
哈伯常數倒數 是宇宙年齡數量級