高考申論題
111年
[天文] 天文觀測
第 一 題
一、恆星形成過程中常被觀測到有環繞恆星的拱星盤，其中有些行星形成過程中產生的環狀空隙。要觀測到這些結構，需要有太陽系尺度的空間解析力。假如使用某一電波望遠鏡陣列，其中各個望遠鏡大致分布在一個直徑為 1,220 米的圓形區域裏，觀測的電波頻率為 300 GHz，觀測目標的空間解析要求是優於 100 AU，請問觀測目標的距離限制為何？[請以秒差距（parsec, pc）為距離單位作答]（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗天文觀測中的角解析度與距離換算。考生應先利用光速與頻率求出觀測波長，代入瑞利準則計算干涉陣列的角解析度（弧度），最後透過小角度近似公式結合 AU 與 pc 的定義，推導出目標的距離上限。
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【解題思路】利用波長與頻率關係求出觀測波長，代入瑞利準則（Rayleigh Criterion）求得望遠鏡陣列的角解析度，再利用小角度近似及天文距離單位（AU 與 pc）轉換，計算可觀測的最大距離。 【詳解】 已知：
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