普考申論題
105年
[天文] 天文觀測概要
第 一 題
📖 題組:
天球座標: (一)對地球上任何一點,我們可以用「經度」和「緯度」兩個座標來描述位置,在天球上就「赤道座標系」而言,描述天體位置的兩個座標分別稱做什麼?(4 分) (二)這兩個座標的單位和範圍各自為何?(4 分) (三)「天球赤道」和「黃道」在天球上畫出兩個不平行的圓,有交角和兩個交點,請問「黃赤交角」是多少度?兩個交點各為 24 節氣中的那兩個節氣?(4 分) (四)在地表觀測中,若使用赤道儀望遠鏡追蹤天體長期曝光,請問這時望遠鏡是在做何種運動,才能追蹤天體的運行?(4 分) (五)要能在北半球的夜空中準確追蹤天體,赤道儀望遠鏡需要將極軸對準那顆星?(4 分)
天球座標: (一)對地球上任何一點,我們可以用「經度」和「緯度」兩個座標來描述位置,在天球上就「赤道座標系」而言,描述天體位置的兩個座標分別稱做什麼?(4 分) (二)這兩個座標的單位和範圍各自為何?(4 分) (三)「天球赤道」和「黃道」在天球上畫出兩個不平行的圓,有交角和兩個交點,請問「黃赤交角」是多少度?兩個交點各為 24 節氣中的那兩個節氣?(4 分) (四)在地表觀測中,若使用赤道儀望遠鏡追蹤天體長期曝光,請問這時望遠鏡是在做何種運動,才能追蹤天體的運行?(4 分) (五)要能在北半球的夜空中準確追蹤天體,赤道儀望遠鏡需要將極軸對準那顆星?(4 分)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
對地球上任何一點,我們可以用「經度」和「緯度」兩個座標來描述位置,在天球上就「赤道座標系」而言,描述天體位置的兩個座標分別稱做什麼?(4 分)
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本題測驗天球座標系統的基礎概念。看到「赤道座標系」與地球「經度、緯度」的類比,應立刻聯想到天球赤道座標系中對應的「赤經」與「赤緯」,這是描述天體在天球幾何空間位置的兩大核心參數。
小題 (二)
這兩個座標的單位和範圍各自為何?(4 分)
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看到這題,應直接聯想天球赤道座標系統中的「赤經」與「赤緯」。答題關鍵在於特別點出「赤經」在天文實務上為配合地球自轉(時角),習慣以「時間」為單位而非純角度;「赤緯」則對應地球緯度,以角度標示南北範圍,務必精確寫出數值上下限。
小題 (三)
「天球赤道」和「黃道」在天球上畫出兩個不平行的圓,有交角和兩個交點,請問「黃赤交角」是多少度?兩個交點各為 24 節氣中的那兩個節氣?(4 分)
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本題測驗天球幾何的基本概念。考生應先聯想地球自轉軸傾角與黃道面、赤道面的幾何關係以得出黃赤交角,再思考太陽在黃道上運行穿越天球赤道時,達到全球晝夜平分狀態所對應的兩個關鍵節氣。
小題 (四)
在地表觀測中,若使用赤道儀望遠鏡追蹤天體長期曝光,請問這時望遠鏡是在做何種運動,才能追蹤天體的運行?(4 分)
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思考赤道儀的設計原理與地球自轉的幾何關係。要追蹤天體,望遠鏡必須抵銷地球自轉造成的『周日運動』,因此需讓望遠鏡繞著與地球自轉軸平行的極軸,以恆星時速率反向旋轉。
小題 (五)
要能在北半球的夜空中準確追蹤天體,赤道儀望遠鏡需要將極軸對準那顆星?(4 分)
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解題時應聯想赤道儀的工作原理,其極軸必須與地球自轉軸平行以抵消地球自轉。在北半球,地球自轉軸向外延伸的北天極指向非常接近一顆明亮的恆星,即為本題答案。