高考申論題
105年
[天文] 天文觀測
第 一 題
📖 題組：
使用 UBV 光度濾鏡拍攝疏散星團影像，繪製星色-星等圖，推算其距離與年齡。色指數（U-B）與（B-V）各代表何種物理意義？對於同是 B0 型光譜的超巨星與主巨星，（U-B）的數值有何差異？如果疏散星團位於稀薄星際介質之後，（B-V）的數值會產生何種變化？（15 分） 使用光電管與 UBV 光度濾鏡觀測變星光度變化曲線，寫下一般的觀測程序，以及事後如何進行恆星光度校正？（10 分）
使用 UBV 光度濾鏡拍攝疏散星團影像，繪製星色-星等圖，推算其距離與年齡。色指數（U-B）與（B-V）各代表何種物理意義？對於同是 B0 型光譜的超巨星與主巨星，（U-B）的數值有何差異？如果疏散星團位於稀薄星際介質之後，（B-V）的數值會產生何種變化？（15 分） 使用光電管與 UBV 光度濾鏡觀測變星光度變化曲線，寫下一般的觀測程序，以及事後如何進行恆星光度校正？（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
使用 UBV 光度濾鏡拍攝疏散星團影像，繪製星色-星等圖，推算其距離與年齡。色指數（U-B）與（B-V）各代表何種物理意義？對於同是 B0 型光譜的超巨星與主巨星，（U-B）的數值有何差異？如果疏散星團位於稀薄星際介質之後，（B-V）的數值會產生何種變化？（15 分）
思路引導 VIP
看到此題，應先聯想 UBV 測光系統與恆星光譜能量分佈的關聯。利用黑體輻射與巴耳末躍變（Balmer jump）解釋 (B-V) 與 (U-B) 的物理意義；接著以表面重力（壓力變寬效應）切入，比較不同光度分類恆星在 U 波段的輻射差異；最後套用星際消光/紅化原理，推導星際介質對短波長光子散射較強而導致色指數增加的現象。
小題 (二)
使用光電管與 UBV 光度濾鏡觀測變星光度變化曲線，寫下一般的觀測程序，以及事後如何進行恆星光度校正？（10 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應先聯想到單通道「光電測光」的標準觀測手法（差值測光法）與大氣效應。作答時需條列出觀測序列（變星、比較星、檢驗星及背景天光交替觀測），並在校正階段寫出「扣除背景/暗電流」、「大氣消光校正（Bouguer 定律）」以及「標準系統轉換（Color Transformation）」的三階段數學物理校準流程。