觀察和認識星空

日食觀測規劃(一)

日食觀測規劃(一)
臺北市立南湖高中地球科學教師 吳昌任 / 國立臺灣師範大學地球科學系 傅學海副教授 責任編輯

想要觀測日全食,最好事先規劃日全食行程,確定何時、何地會發生多久的日全食,這些資訊,都可以在NASA的食象網頁上找得到,只要進入當次食象的網頁就可以下載完整的PDF檔。根據這份詳盡的資料,每個人都可以事先挑選適合的觀測點了!

NASA的食象網頁(包含日全食、日環食、日偏食、月全食、月偏食、半影月食、水星凌日、金星凌日)http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html

SBIG DSS-7光譜儀介紹與使用方法

SBIG DSS-7光譜儀介紹與使用方法
臺北市立南湖高中地球科學教師吳昌任/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

研究星光的亮暗變化或星星的位置,雖然也可以得到不少資訊,但是對於星體的化學組成、溫度等等,就無法得到較直接的資料。如果可以觀測星體的光譜,所得到的資訊就會多很多。

由於設計完整的光譜儀造價不斐,對於光譜的教學造成很大的阻礙,所以我們數年前開始嘗試以長型牙膏盒以及黑色卡紙等不透光材質,搭配光碟片或光柵片研發出讓學生可以自製的簡易光譜儀,終於讓光譜進入現行的天文教育之中。

黃道第13宮

使用西元記年以及一年12個月日期系統的社會中,多少都會聽到以黃道12星座為基礎的占星術。 一般所謂的你是什麼星座的人,指的僅是占星術中的太陽星座,當然,因為從地球看起來,太陽的光與熱主宰了許多事,占星術認為太陽星座對人的影響最大也是很正常的事。 一個人的太陽星座是怎麼判定,其實是有其定義的。 所謂一個人的太陽星座,就是指出生當天太陽看起來在哪個星座的方向,其太陽星座就是那一個。 但是,如果全世界的人僅分為12種,占星術的可信度自然會降低許多,也因為這樣,月亮星座、水星星座、金星星座、火星星座、木星星座、土星星座就應運而生。不僅如此,還有上升星座與下降星座。這麼一來,人就可以被占星術至少分為12的7次方這麼多種,似乎可以稍微解釋一下為什麼同一個太陽星座的人,其個性會有這麼大的差異。 這一套占星系統來自於大約3000年的巴比倫文化。經過這麼長的時間以來,天上的星座形狀變化雖然不大,但是,人類以天體運行所制訂的日期系統的起始點已經有極大的差異。

什麼是天體真實的顏色?

什麼是天體真實的顏色?
臺北市立南湖高中地球科學教師 吳昌任/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

為了天文研究的需要,天文觀測時通常是使用天文專用單色CCD,搭配標準化的測光濾鏡組(例如:Johnson UBVRI濾鏡組),觀測天體在透過特定濾鏡後的亮度,作為天文學家比對天體亮度或資訊的標準。

ohnson UBVRI濾鏡組的透光特性。(圖片來源:http://www.sbig.com/sbwhtmls/online.htm)

但是,對於一般大眾或是學生而言,研究並不是唯一個觀測目的,有時顏色鮮明的天體照片比具有研究價值的單色影像更能達到推廣天文的目的。所以,我們在教學生分析天文CCD觀測影像的同時,也教他們如何將透過紅光、綠光、藍光濾鏡的單色影像合成成彩色影像,這樣不僅可以讓學生直接了解其他專業天文機構所發佈的彩色天文影像的可能合成方式,也在調整過程中發現到同樣的一組影像竟可以調整成截然不同的結果。

不過,這也衍生出一個我們每年都會被問到的問題:到底怎麼調整才能得到這個天體的真實顏色?

極光(Aurora)的顏色

極光(Aurora)的顏色
臺北市立南湖高中地球科學教師 吳昌任/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

對於生活在高緯度地區的人而言,極光是相當容易看到的夜間景象。但是對於住在臺灣的人來說,可就是非常陌生的名詞了。隨著交通的進步,以及國際旅遊的便 利,在前往

高緯度旅遊時,順便安排幾個晚上到沒有光害的戶外碰碰運氣,試試看能不能看到這樣的景象,不僅可以提高整趟旅遊的附加價值,也有機會增加一些出 國的驚喜。

雖然在網路上搜尋一下,就可以看到別人所拍攝的極光影像或影片,但是因為一般狀況下極光並不是很亮,所以拍攝時需要曝光數秒鐘甚至數分鐘的時間才能累積足 夠的光線。這些極光影像雖然可以顯現出比肉眼直接看到更鮮艷的極光色彩,但過長的曝光時間也使得極光的細微構造被模糊掉了,就像是夜間拍照時沒有開啟閃光 燈或高感度功能,即使是用三角架將相機固定好,快速移動的被攝物體仍然會出現模糊的狀況一樣。所以,還是親眼看到的感覺比較真實。

極光看起來到底是什麼樣子?看一下「黑洞頻率(Frequency)」這一部影片裡的模擬畫面,大概就會有個底。

除了細微結構讓人想要親眼目睹之外,極光多變的色彩也是吸引人的因素之一。要解釋極光的顏色來源,就得簡單認識極光的成因。

Anders Jonas Angstrom (1814-1874)是第一個經由觀察極光的光譜,發現極光光譜與太陽光譜有很大的不同,證明了極光並不是反射太陽光所造成的人。但是極光真的和太陽有密切的關係!

Anders Jonas Angstrom (1814-1874)

Vixen SXW赤道儀架設方式與注意事項(二)

Vixen SXW赤道儀架設方式與注意事項(二)
臺北市立南湖高中地球科學教師 吳昌任/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

12.接上SXW赤道儀的控制器STARBOOK與赤道儀的電源(如果第7步驟時已安裝STARBOOK就跳過此步驟)
13.依照步驟7-3~7-7進入紅色底色的望遠鏡操作模式。按下menu鍵,選擇polar axis light brightn,並準備按下STARBOOK右方呈現菱形狀排列的四個按鈕的上方鍵或下方鍵。
14.以逆時針旋轉方式打開極軸望遠鏡後方的藍色保護蓋,眼睛自極軸望遠鏡後方看進去,同時以STARBOOK右方的上方鍵或下方鍵調整極軸紅光照明的亮暗,直到同時可以看清楚內部刻度與星點,越暗越好。
15.左手按住極軸望遠鏡本體旁標示有E 20 10 0 10 20 W的圓盤,右手以順時針方向旋轉極軸望遠鏡本體,直到短白線對準E方向1的位置(圓盤上並沒有標示1在哪裡,自己將短白線對準0偏E一些些的地方即可)

Vixen SXW赤道儀架設方式與注意事項(一)

Vixen SXW赤道儀架設方式與注意事項(一)
臺北市立南湖高中地球科學教師吳昌任/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

日本Vixen公司所出產的輕型赤道儀,因為其日本製造的品質,加上其重量與價位控制在較可接受的範圍,在臺灣各級學校的能見度相當高。從2003年以前的GP、GPD,更早之前的SP赤道儀,一直到後來全新設計的SXW赤道儀,都是陪伴許多高中天文社員的天文儀器。

Vixen GP、GPD、SP赤道儀,其架設與設定方式大同小異,詳細的架設與校正極軸方法,可以參閱《追星族的天空奇緣》一書裡的「星八課」。但是後來許多學校添購SXW赤道儀之後,卻以之前GP或GPD的使用習慣,來套用在這一臺以不同思維研發的赤道儀上,造成因錯誤使用而損壞的狀況發生。此文的撰寫就是希望能避免此類事情一再重演。

Vixen SXW赤道儀的架設流程基本上與一般赤道儀相同,但其中有幾個為了方便使用而更改的新設計,將會於此文特別強調其調整與注意的重點。架設流程如下:

1.將赤道儀的三腳架完全撐開,並將每支腳伸長約1半的長度。
目的:架設過程中如果發現需要調整水平,就可以有上下調整的空間。

觀察和認識星空
哈伯太空望遠鏡

哈伯太空望遠鏡

哈伯太空望遠鏡 (Hubble Space Telescope)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

Edwin Powell Hubble (1889-1953)

艾德溫‧哈伯 (Edwin Powell Hubble) 是美國的天文學家,因為發現宇宙中星系的頻譜大多有紅位移的現象,所謂的紅位移是指發射出電磁波的物體正在遠離時,因為都卜勒效應,電磁波的頻率會降低,而在可見光的頻率內,紅光較為低頻,因此將頻率降低的現象,命名為紅位移現象,因為星系頻譜的紅位移現象,可以證明星系都在遠離我們,說明宇宙確實正在擴張,為大霹靂理論提供了一個強而有力的證據,因此哈伯也被譽為天文學之父。

星野攝影-追蹤篇

星野攝影-追蹤篇
私立方濟中學地球科學科李煥基教師/國立台灣師範大學地球科學系傅學海教授

相信很多人都曾經在報章雜誌上,看到很多美美的星體的照片,在欣賞讚嘆的同時,一定也會好奇美麗的天體要如何拍攝?為何我的眼睛看不到這樣色彩繽紛的星空?問題的關鍵就在長時間曝光。事實上我們看到的天體相片,通常都是由相機對著天體長時間曝光數分鐘到數小時,用CCD或CMOS將微弱的星光累積起來,再經由影像處理得到的結果,拍攝星空的時候會遇到各式各樣的問題,本文就是在討論拍星星經常遇到的第一個問題:追蹤。

天文攝影-基礎篇

天文攝影-基礎篇
私立方濟中學地球科學科李煥基教師/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海教授

天空中有各式各樣的天體,大多數天體的共同特徵是:肉眼看不到!不要懷疑,由於人類眼睛口徑太小,也不會累積光線,所以人類能看見的星體只有區區六千顆,即便如此,我在山上拍星時,還是常常聽到遊客驚呼:哇!好多星星!其實天空中肉眼不見的東西更多更美,本文的目的,在介紹如何將天空中星星的美紀錄下來,有些方法甚至讀者也能輕易照做。天文攝影依據使用的儀器及拍攝方法可以分:

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