第九章天体观测.PDF

第九章 天體觀測 9-1 天體觀測 天體藉由「星光」將訊息傳達給我們，但仍有一些限制。 一、天體輻射 （一）恆星內部進行核融合反應而釋放能量，這些能量以 電磁波 的方式向外輻射。 （二）恆星輻射出的電磁波 1.電磁波統稱『光』：分為 可見 光和 不可見 光 2.人類的眼睛只對可見光有反應 γ射線 χ射線 紫外線 可見光 紅外線 無線電波 3.利用不同波段電磁波觀測，將提供不同的天體訊息 二、大氣窗 （一）僅有可見光 、無線電波 及部分的 紅外 線和 紫外 線能穿透地球的大氣層到達地球表面。 紅外線 望遠鏡 高山觀測 完全被大氣 吸收 無線電 光 學 望遠鏡 望遠鏡 地面觀測 地面觀測 完全 穿透 大氣 高空觀測 高空觀測 (二)大氣窗的限制下 1.地表較適合做可見光與 無線電波 波段的觀測。 2.在可避開水氣影響的高山上，亦可做部分的 紅外 線波段觀測 。 175 三、地表觀測的限制 （一）無線電望遠鏡不受： 日光 、雲層限制。 （二）可見光、紅外線望遠鏡受限於：天氣狀態、 光害 、大氣擾動 。 不受：日光、 受限於：天氣狀態 雲層限制 光害 大氣擾動 1.天氣狀態的限制 適合觀測地點： 高山 。 因為：水氣少、晴天較多。 2.光害的限制 適合觀測地點： 人造 光源少的地方。 因為：大氣中的氣體分子會將來自地面的光源 散射 使得夜空的背景變亮 。 3.大氣擾動的限制 適合觀測地點： 高山 。 因為：高山大氣厚度較 小 不穩定的大氣會造成星光的閃爍 ，影響影像的清晰度。 四、自適應光學（Adaptive optics, AO ） （一）一般光學 空氣會因溫度、流動或密度不同而有不同的 折射率 使穿越大氣層的光線扭曲 一般鏡面（紅色）無法修正，反射出的也是 變形 的影像 （二）自適應光學 自適應光學技術的鏡面可以改變細部的反射將變形 修正 回來。 因為入射光的變形是不斷改變的 因此自適應光學的可調鏡面也要不斷動作 。 （三）自適應光學系統——以凱克望遠鏡為例 1.夜間觀測時，發射雷射光束製造人工星星 作為自適應光學系統的 參考點 。 2.雷射光打入大氣再反射回後， 計算大氣的擾動程度而做 即時 的修正。 3.藉由電腦的運算快速修正鏡片形狀。 176 範例練習 （D ）1. 下列有關