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高考申論題 111年 [天文] 天文學

第 六 題

宇宙微波背景輻射是否會隨著宇宙膨脹而改變?如果會,那麼其峰值波長現在為何?在紅移等於 200 時,波長為何?(10 分)
📝 此題為申論題

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看到宇宙微波背景輻射(CMB)與宇宙膨脹的關係,應立刻聯想到宇宙學紅移效應:光子波長會隨宇宙尺度因子的增加而被等比例拉長。解題時需先運用維恩位移定律(Wien's Displacement Law)算出目前的峰值波長,接著利用紅移公式將目前的波長回推至紅移 z=200 時的狀態。

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【解題思路】運用宇宙學紅移與尺度因子的關係解釋波長拉長效應,並結合維恩位移定律(Wien's displacement law)進行當前與過去峰值波長的定量計算。 【詳解】 一、宇宙微波背景輻射是否隨宇宙膨脹改變?

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