高考申論題
111年
[天文] 天文觀測
第 四 題
四、請說明 GeV 能量伽馬射線光子偵測器的主要工作原理，並舉出一個還在運作中的 GeV 伽馬射線太空望遠鏡名稱。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到 GeV 高能伽馬射線，應直覺想到此波段光子能量極高，無法利用傳統光學元件聚焦，必須依賴高能物理中的「電子-正子對產生（Pair Production）」效應。答題時需依序拆解偵測器的三大核心結構：反符合屏蔽（排除干擾）、追蹤器（決定方向）與量能器（測量能量），最後舉出經典的費米望遠鏡即可拿滿分。
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【破題】 GeV（十億電子伏特）級別的伽馬射線光子能量極高，穿透力極強，無法透過傳統的透鏡折射或面鏡反射來聚焦。因此，GeV 伽馬射線偵測器並非傳統意義上的「望遠鏡」，而是基於高能粒子物理學中的「電子-正子對產生（Pair Production）」效應來進行觀測的粒子探測器。 【論述】
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