普考申論題
110年
[天文] 天文觀測概要
第 一 題
📖 題組：
阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）是臺灣參與的大型毫米-次毫米波望遠鏡計畫，該陣列蓋在智利 5000 公尺高的阿塔卡瑪高原沙漠，阿塔卡瑪高原沙漠是地球最乾燥的地方，有地球第四極之稱。 (一)為何一個毫米-次毫米波陣列要蓋在阿塔卡瑪沙漠？（10 分） (二) ALMA 天線的基線最長可達 16 公里，觀測的波長範圍約 0.3-9 毫米。請問 ALMA 的最佳解析度可達多少毫角秒？（10 分）
阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）是臺灣參與的大型毫米-次毫米波望遠鏡計畫，該陣列蓋在智利 5000 公尺高的阿塔卡瑪高原沙漠，阿塔卡瑪高原沙漠是地球最乾燥的地方，有地球第四極之稱。 (一)為何一個毫米-次毫米波陣列要蓋在阿塔卡瑪沙漠？（10 分） (二) ALMA 天線的基線最長可達 16 公里，觀測的波長範圍約 0.3-9 毫米。請問 ALMA 的最佳解析度可達多少毫角秒？（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
為何一個毫米-次毫米波陣列要蓋在阿塔卡瑪沙漠？（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗考生對電磁波頻譜與地球大氣吸收作用的理解。解題關鍵在於連結「毫米/次毫米波段」與「水氣吸收」的物理關係，並結合「阿塔卡瑪沙漠」高海拔且極度乾燥的地理特徵進行論述。
小題 (二)
ALMA 天線的基線最長可達 16 公里，觀測的波長範圍約 0.3-9 毫米。請問 ALMA 的最佳解析度可達多少毫角秒？（10 分）
思路引導 VIP
本題考查電波干涉望遠鏡陣列之角解析度計算。看到此題應立刻聯想到「最佳解析度」條件為「最短波長」與「最長基線」，並使用干涉儀角解析度公式 θ ≈ λ/B 計算，最後留意將弧度（rad）正確轉換為題目要求的毫角秒（mas）。