看天空的巨眼天文望远镜课件.ppt
古今仰觀蒼穹-望遠鏡與日晷,資料來源:台北市民權國小天文社指導老師王寶勛老師與 銘傳大學通識教育課程王穎聰老師,臺北市立蘭雅國中萬象天文研習社(一)(二)郭妙霓老師 2009.9.30,說一段偶然 故事篇,1608 AD 荷蘭眼鏡商李柏謝(Hans Lippershey,1570-1619)發明折射式望遠鏡1609 AD 義大利天文學家伽利略(Galileo Galilei 15641642)發明天文望遠鏡,1610 AD 伽利略觀測,月亮 發現 環形山、月海金星 發現 像月亮一樣有盈虧現象木星 發現 四顆衛星土星 發現 土星環太陽 發現 太陽黑子(危險動作請勿模仿!),月面環形山,金星盈虧,木星與衛星,土星環,太陽黑子,太陽黑子隨太陽自轉,動手玩玩看 實驗篇,有機會玩玩看爺爺的老花眼鏡加上你的近視眼鏡放大鏡(凸透鏡)+凸透鏡凸透鏡+凹透鏡你會發現很有趣,但不准偷窺!,望遠鏡的功用,1.集 光使星星看起來更亮2.解析力使星星看起來更清楚3.放 大使星星看起來更大,400年來的演進 現在的望遠鏡,光學望遠鏡雙筒望遠鏡天文望遠鏡電波望遠鏡,雙筒望遠鏡1,雙筒望遠鏡2,望遠鏡的倍率是如何計算的呢?,倍率是由物鏡的焦距除以目鏡的焦距，以下列表示：放大倍率物鏡(主鏡)焦距/目鏡焦距例如主鏡A70LF望遠鏡焦距900mm，PL20目鏡焦距20mm，倍率900mm/20mm45倍。在倍率的計算中，通常物鏡的焦距是固定的，而變換不同的目鏡，就可以使用多種不同的倍率觀測星星.放大倍率越大,看到的範圍就越小。,光學望遠鏡種類,1.由集光方式來分：a.折射式b.反射式c.折反射式2.承載架台：a.經緯儀b.赤道儀,折射式,反射式,折反射式,經緯儀,赤道儀,折射式與反射式優缺點比較 1,折射式優點保養容易壽命長影像清晰銳利缺點物鏡受重力影響，無法任意加大口徑尺寸與同口徑反射鏡相比，價格貴,折射式與反射式優缺點比較2,反射式優點光線不經過玻璃，不會有色差製作取材容易，支撐鏡面利用整個鏡背，不會因本身重量造成鏡面彎曲，口徑可做到很大價格便宜缺點電鍍膜因氧化造成反射率降低，需要重新電鍍鏡筒未完全封閉，大氣擾動會影響影像清晰程度操作較複雜，調整、保養不易,望遠鏡的保養,潮濕灰塵鏡頭發霉機件部位生鏽電池槽漏液撞擊光軸偏離鏡筒受損零件遺失,選擇望遠鏡的考量,聚光能力與望遠鏡的口徑的平方成正比，也就是望遠鏡的口徑愈大，望遠鏡的聚光能力愈強。解析能力可解析角度與望遠鏡的口徑成反比，也就是望遠鏡的口徑愈大，可解析角度愈小，解析能力愈強。買望遠鏡的要訣是口徑愈大愈好喔！,其他種類的望遠鏡,射線X射線紫外線紅外線無線電波太空望遠鏡【哈伯太空望遠鏡】等,可以拍攝可見光及X-射線的SkyLab,ROTSE望遠鏡是專門用來拍攝伽瑪射線的,ROTSE望遠鏡是專門用來拍攝伽瑪射線的,電波望遠鏡,電波望遠鏡成像原理,圖片來源：龍騰版基礎地球科學第十章,位於新墨西哥的Very Large Array 無線電望遠鏡,32,無線電波望遠鏡,主要包括四部分：碟型發射器；接收器；放大器；紀錄器。,位於夏威夷Mauna Kea的3公尺紅外線望遠鏡,太空天文望遠鏡,為什麼需要太空天文望遠鏡?避免大氣擾動突破大氣窗口沒有雲、不下雨、沒有白天,哈伯太空望遠鏡,1990年4月25日發射升空，是一具口徑2.4公尺的反射式望遠鏡。,哈伯太空望遠鏡,37,電磁波頻譜,更多不同的望遠鏡,銀河在不同波長所拍攝的影像：,39,宇宙背景探測望遠鏡(COBE),Year launched:1989 Telescope type:Detector Light collector:Microwave receiversLight observed:Microwave,infraredDiscovery Highlights:Found that the very young universe was not uniform some places had slightly more matter than others.This clumpiness provided gravitational seeds from which galaxies,stars,and planets grew.,40,哈伯(Hubble)太空望遠鏡(HST),Year launched:1990 Telescope type:Reflector Light collector:Aluminum-coated glass mirror Mirror diameter:94.5 inches(2.4 m)Light observed:Infrared,visible,ultravioletDiscovery Highlights:Helped determine the age of the universe and the way galaxies form.Revealed extraordinary details about the process by which Sun-like stars end their lives as planetary nebulae.,41,哈伯太空望遠鏡內部,42,錢德拉(Chandra)X射線望遠鏡,Year launched:1999 Telescope type:Reflector Light collector:8 iridium-coated glass mirrors Mirror diameter:Each 32.8 inches(83.3 cm)Light observed:X-rayDiscovery Highlights:Has allowed astronomers to study energetic events such as black holes,supernovae,and colliding galaxies.Has found new stars that may have planet-forming disks around them.,43,史匹哲(Spitzer)太空望遠鏡,Year launched:2003 Telescope type:Reflector Light collector:Beryllium metal mirror Mirror diameter:33.5 inches(85 cm)Light observed:InfraredDiscovery Highlights:Has seen through dust clouds in our galaxy to better allow the study of star formation and black holes.,44,康普敦(Compton)Gamma射線望遠鏡,Year launched:1991 Telescope type:Detector Light collector:Gamma ray counterLight observed:Gamma ray Discovery Highlights:Established that all the mysterious sources of gamma-ray bursts lie outside the Milky Way Galaxy.Also,discovered a nearby supernova remnant.,日晷簡介,祖先們用圭表、日晷來測日。日圭，也稱為圭臬、圭表。它是一種利用觀察太陽的投影位置以計算時日、決定節氣的工具，主要由一個垂直的投影物體和一片水平的受影面盤所組成。垂直聳立的投影物體部分，古時稱為表，可以小至一塊下方上尖的玉石，中到一根直立的木棍，也可以大至埃及的金字塔。而水平的受影面盤必須大小適中，而面上刻的線條，不論多少，其中不可或缺的是子午線，也就是南北線，以及垂直經過子午線的一些表示節氣的短線。,圖片來源：邱紀良(2003),台北天文科學教育館展出的元代郭守敬觀星台模型。中間凸起之長條就是圭。圖片來源：邱紀良(2003),表的影子稱為晷。隨便哪一天，當晷落在子午線上時候，就是那一天的正午。可是在不同的日期，晷頂（標竿影子的頂部）在子午線上的位置不同。那些短線所要指示的，主要是二十四節氣的日期。子午線和那些短線所用到的水平面部分就叫做圭。在北回歸線以北，夏至和冬至時，表影在圭上的投影位置示意圖。(a)夏至時，投影最短。(b)冬至時，投影最長。,圖片來源：邱紀良(2003),日圭有什麼用處？,日圭用於觀察節氣日期外，也是人類在地面上觀察太陽在天空中運行的科學工具。古人利用日圭，除了用來分配一天之內的時間，經過長時期的觀察，還獲得了下列科學知識：一、太陽年的長度;二、地理上的南北方向線;三、大地是圓的;四、黃道面和赤道面的交角。,一般常見的日晷,水平式日晷,垂直式日晷,赤道式日晷,日晷(日規)的功用,方位：地理上的南北方向。季節：廿四節氣等，因地球公轉，太陽視軌跡也會有所變動。時間：因地球自轉，太陽東昇西落，不同時刻在天空中的位置不同。,自製攜帶型水平式及垂直式日晷,圖片來源：邱紀良(2003),赤道式日晷,台北市天文科學教育館的半圓柱式日晷,台東市國立台灣史前文化博物館的赤道式日晷,圖片來源：邱紀良(2003),Question 1,天文望遠鏡分為下列哪兩類？單筒望遠鏡與雙筒望遠鏡折射式望遠鏡與反射式望遠鏡光學望遠鏡與無線電波望遠鏡答：3,Question 2,下列哪一種望遠鏡是折射式望遠鏡？牛頓式望遠鏡伽利略望遠鏡施密特蓋賽格林式望遠鏡答：2,Question 3,日圭是利用觀察太陽的投影位置來計算時日、決定節氣的工具。在北回歸線以北，冬至時，表(垂直聳立)影在圭(子午線和表的影子所用到的水平面部份)上的投影位置為何？最長不變最短答：1,Question 4,下列哪一種望遠鏡，在白天或陰雨時不能觀測？哈伯太空望遠鏡伽利略望遠鏡錢德拉X射線望遠鏡答：2,感謝各位耐心聆聽,要注意眼睛視力保健喔!,
