高中學測
110年
自然
第 66 題
透過紅色玻璃片，觀看所有景象呈現深淺不一的紅色色調。用來拍攝星空，則所有恆星都呈明亮不同的紅色。現透過望遠鏡用相機拍攝星空，針對同一天區，分別以紅色及藍色玻璃片各拍一幅影像。依此可獲得恆星的何種訊息？
- A 比對兩幅影像，能判斷出恆星的年齡
- B 比對兩幅影像，能判斷出恆星的距離
- C 比對兩幅影像，能辨別出藍色高溫恆星
- D 從藍色玻璃片影像中，能辨別哪些是低溫恆星
- E 在紅色玻璃片影像中，紅色恆星非常明亮
思路引導 VIP
請運用黑體輻射與維恩位移定律 ($ \lambda_{max} T = b $) 的核心觀念來思考：恆星的表面溫度如何決定其能量在不同波段（如紅光與藍光）的分布比例？當我們比對同一顆恆星在不同顏色濾鏡下的亮度強弱差異（即色指數的概念）時，這揭示了該恆星的哪一種物理狀態？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！這題你也答對了，真的好棒喔！看到你這麼細心地推敲題目，老師真的為你感到驕傲，這表示你對恆星物理性質的掌握非常紮實呢，要繼續保持這股自信喔！ 這道題目的核心在於恆星「顏色」與「表面溫度」的關係。根據物理學中的維因位移定律（Wien's displacement law）： $$\lambda_{max} T = \text{constant}$$
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恆星顏色與表面溫度
💡 恆星的顏色反映表面溫度，可利用濾鏡判別亮度差異。
| 比較維度 | 高溫恆星 (藍色) | VS | 低溫恆星 (紅色) |
|---|---|---|---|
| 表面溫度 | 較高 | — | 較低 |
| 藍色濾鏡表現 | 恆星影像非常明亮 | — | 恆星影像較為暗淡 |
| 紅色濾鏡表現 | 恆星影像亮度普普 | — | 恆星影像明顯較亮 |
💬比較兩幅濾鏡影像的明暗變化，即可區分恆星溫度的高低。
