浩瀚的宇宙 學科能力測驗試題分析 90 ～ 95 年
96
97
98
99
100
星空、 星體運動 與曆法
13(90,91,92,93,94,95)
1
3
3
3
1
恆星 與星光
2(91,93)
2
1
1
2
2
10
天文觀測
1(94)
1
1
2
1
6
太陽系
2(91,93)
宇宙
3(90,93)
1
1
21
5
5
主題
一
二
總計
1
101
2 4
5
7
102
總計
3
27
1
6
1
1
7
4
5
56
學測的「天文」章節每年均占一定的比例（4 ∼ 7 題），因此好好準備絕對不會 做白工喔！天文考題內容常包含較複雜的空間概念或圖說，往往成為考試最沒把握的 領域；其實，天文試題常應用的基本概念不多，只要掌握基本要領，即可輕鬆得高分： 1 星體運動相關概念：近 10 年來的學測試題中最常出現，其中以日－月－地三者空 間關係與相應的現象，以及太陽的運動軌跡較常見，但上述主要是國中學習內容。 高中課程新增了天球的概念，有關星體（太陽、恆星）在天球上周日的或周年的移 動現象與軌跡，萬不可輕忽！ 2 恆星星光：試題常應用基本定義，再搭配簡單的比較或計算式；因此務必要能釐清 各物理性質的原理。可利用赫羅圖來統整概念。 3 天文觀測：著重在認識不同電磁波波段與相應的天文望遠鏡，以及它們在觀測上的 條件與環境限制，學生應對基本定義與概念有全盤瞭解；這部分較容易準備。 天文題目大多重視圖片或圖說，準備時，務必要看懂各示意圖，而近年在恆星與 星光、天文觀測出題比例有增加的趨勢，務必善加把握；此外，天文領域常會應用時 事出題，所以建議同學要特別留意當年的特殊天象與重要發現。
1
從地球看太空
1-1 仰望天空 一
天球與星座
灱 天球 1 天球：就地球觀察者的角度想像，以仰望天空的位置 為中心點，星星鑲嵌在圓球狀天空並隨著天球轉動而 運行。 2 天球坐標：赤經、赤緯（≒ 地球：經度、緯度） 天球北（南）極：地球自轉軸與天球的交點。 1 ＝地球北（南）極沿自轉軸向外延伸，所對應到的 天球位置。 1 天球上唯一不移動的兩點。 2 北極星在天球上的位置非常接近天球北極，故 在星空的位置移動不明顯。
2 天 球赤道：地球赤道面向外延展後，與天球相交 的圓弧線。 3 黃道：太陽在天球上運行一年的軌跡。
牞 星座 1 將數個鄰近的星星（恆星）劃歸在一起，並予以命名。 1930 年，國際天文聯合會統一訂定全天共 88 個星座和名稱。 1 雖然天球上有 88 個星座，但並不是所有緯度的觀察者都能見到全部 88 個星座。 古中國：三垣，四象、二十八宿。 2 2 同一星座中，各恆星在宇宙中的空間分布並無絕對關聯。 沒有真正聚集在宇宙中某侷限區域。 1 沒有任何起源和演化上的相關涵意。 2 夜空中星星的位置：是各恆星順著我們的視線方向，投影在天球上的結果，視覺上恰 巧看成群聚於同一星座中。 281
3 個別恆星的命名： 1 先說明星座名稱。 2 再依亮度加上希臘字母：α 最亮，β 次之…以此類推。
例 織女星：天琴座 α。
3 其他暗星：系統性地命名，例 依照位置順序。
犴 星星的運動 1 星星在天球上的位置：因地球的自轉與公轉而移動。 周日運動 地球每日由西向東繞軸自轉一周。 1 1 東升西落：太陽、月亮、星星（恆星）每天都自東方升起、西方落下。
▲
2 繞一共同中心運動：星星在天球上環繞著天球北極（或南極）作規律的繞行運動。
讓相機長時間曝 光，可拍得夜空 中恆星的移動軌 跡，藉由（圓弧 狀）繞行軌跡的 角度，比對地球 的自轉速度（約 360 ~ /1日）後， 可計算出照片所 記錄的恆星移動 時間，也就是相 機的曝光時間。
周年運動 地球每年繞太陽公轉一周。 2 1 （同時間的）星象因季節不同而異，以一年為週期。 人生不相見，動如「參」（冬季星座—獵戶座）與「商」（夏季星座—天蠍座）。 地球的自轉與繞太陽的公轉同時進行。 2 同一顆星的升起時間每天約提早四分鐘。
282
▲ 因為地球自轉的同時也在繞日公轉，以太陽為參考點，則地球自轉一周要「三百六十度又多轉一 度」，因此每日星星比前一日多向西移動1~，即提早4分鐘升起（24小時×（1~ / 361~）∼4 分鐘）。
1 從地球看太空 2 任一時間，地球上的觀察者只能見到天球的一部分。 （北半球）北極星的仰角≒觀測者所在的緯度。
1 不同緯度的觀察者，在「同一時間」所能見到的星群（或天球範圍）會有不同。 例 觀察者 北緯 45 度
南緯 45 度
不同緯度的觀察者，所能見到的「總」星群（或「總」天球範圍）會有不同。 2 天文觀測常選擇在中、低緯度地區設置望遠鏡：可觀測到較大的天球範圍。 例
觀察者 赤道地區
北緯 45 度
不能見到全天所有的星座。 應可見到全天所有的星座。 ＝隨著地球自轉一周，地球上的觀察者 ＝地球上的觀察者無法見到圖中下方黃 色天球球殼上的星座！ 可以看遍天球各處！
283
小試身手 ）1 當我們在晴朗的夜晚仰望天空，看見滿天繁星，其中幾乎都是恆星，只有少數
（
幾顆是行星。古今對恆星與行星的定義不同，古人如何判斷哪些光點是行星？ A 由顏色判斷，恆星的顏色與行星不同 B 恆星本身發光，而行星本身不發光 C 恆星本身發光，而行星是反射陽光 D 由它們在天上移動的軌跡來判斷 E
101 學測
恆星都比較暗，行星都比恆星亮。
）2 小嚨參加製作天文望遠鏡的活動，自行完成一架口徑 20 公分的望遠鏡，若小
（
嚨想利用馬達自行設計簡易可以追蹤星體的腳架，便於夜晚在自家陽台（北緯 25~）可以持續觀測一星體，請問下列設計過程哪些有誤？（應選二項） A 望 遠鏡筒繞行的軸心須對著天球北極 B 望遠鏡繞行的軸心對準天球北極後與地 平面交角約為 65~ C 望遠鏡繞軸心旋轉的方向須與地球自轉相同 D 望遠鏡 繞軸心旋轉的角速度為 15~/ 小時 E 此望遠鏡若可追蹤夜空的星體，加上濾光 鏡後亦可在白天追蹤太陽。 解 答
1 D 2 BC 2 B 望遠鏡繞行的軸心對準天球北極後與地平面交角約為 25~。C 望遠鏡繞軸心旋轉的 方向須與地球自轉相反。
二
時序與曆法
「太陽、地球、月球運行的規律」是定義時間的參考基準。
灱日 說明
時間
「平均」 以「太陽」位置作為參考基準：太陽連續兩次通過子午 「真太陽日」的平均時間長度 太陽日 線的間隔時間（＝太陽日之平均）。 定義為 24 小時 恆星日
以「遙遠的恆星」位置作為參考基準：任一其他恆星連 平均時間長度為 23 小時 56 分 續兩次通過子午線的間隔時間。
太陽日＞恆星日 地球完成一太陽日須自轉「360 ＋∼ 1」度。 ＝ 地 球 自 轉 時， 也 繞 日 公 轉 約「1（360 度 /365 天）」度。 恆星與地球距離遙遠，所以恆星的相對方位不 會因為地球的自轉與公轉而出現大變化。根據 定 義， 恆 星 日 ＝ 24 小 時 ×（360 度 /361 度 ） ＝ 23 小時 56 分。 284
1 從地球看太空 1 子午線：由觀測者所在位置的正南方，通過天頂（你的頭 頂上）而達正北方的大圓弧。 2 太陽通過子午線時，太陽在天空中的最高位置，即正午時 間。 根據「克卜勒運動定律」：地球是繞橢圓軌道對太陽公 轉，公轉的速率不是等速─在近日點快，在遠日點慢； 地球自轉速率亦有變化。因此，每個太陽日的時間長短 不盡相同。
牞月 說明
時間
朔望月
以「太陽」位置作為參考基準：月相變化中連續兩次朔（或 望）的間隔時間。 約 29.53 日（但曆法上日數 ＝兩次日月合朔（同一地觀察到日月地同一經線）的間 必須取整數 29 或 30） 隔時間。
恆星月
以「遙遠的恆星」位置作為參考基準：月球繞地球公轉 約 27.32 日 一周（360~）所需的時間。
朔望月＞恆星月 月球完成一朔望月須繞地公轉「360 ＋∼ 30」度 ＝月球繞地公轉時，地球也繞日公轉約「30（360 度 /12 月）」度。
犴年 古中國的定義：年＝連續兩個冬至的時間間隔（利用圭、表來判斷，以表影為基準）。 1 冬至時，太陽位於天球上的最南端（對北半球而言）。 2 一年中，正午的表影在冬至時達到最長。 說明
時間
回歸年
以「太陽」位置作為參考基準：太陽在黃道上（或 約 365.2425 日（ 但 曆 法 天球上）繞行一圈又回到同一位置的時間間隔 上日數必須取整數） ＝ 春分點到下一次回到春分點的時間間隔。
恆星年
以「遙遠的恆星」位置作為參考基準。 285
偷吃步
月相圖
不知國中時學的月相變化可還記得？—可還看得懂細節？
判斷時間：在圖上畫幾個 小人兒，太陽在粉紅唬的 頭頂上，所以粉紅唬身處 的 經 度 正 值 正 午 12 點； 對粉藍唬來說，太陽已經 在西邊啦，所以時值傍晚 18 點。 話 說， 已 經 知 道 地球自轉方向，知道粉紅 判斷地球自轉方向：先畫個小人代表自己，站在圖
唬 位 處 正 午 12 點， 就 可
中赤道上、面向北極，則右手是東，左手是西，地
依地球自轉順序標出其它
球由西向東轉，因此在圖中是逆時針方向旋轉。
時間囉。
犵 曆法 1 太陽曆─以回歸年為基礎所制訂的曆法：現行國曆（或稱西曆、格勒哥里曆）。 曆法只能取整數日，所以設置平年、閏年，使曆法不與實際狀況差異過大。 平年：一年 365 日。 1 閏年：一年「365 ＋ 1」日＝二月份有 29 日。 2 3 平年、閏年的設置規則：「四年一閏，百年不閏，四百年閏」。 1 西元年數可以被 4 整除者為閏年（末二位數可以被 4 整除）。例 西元 2012 年。 2 但是，西元年數「還」可以被 100 整除時（末二位為「00」）： 又可以被 400 整除者為閏年，例 西元2000年。 其他均為平年。例 西元 2100 年。 2 太陰曆─以朔望月為基礎所制訂的曆法。 例 回教國家使用的回曆：一年有 12 個朔望月（共 354 或 355 日）；長久下來，月份無
法反映季節的更替。
286
1 從地球看太空 3 陰陽合曆
計月：採用朔望月，每月有 29 或 30 日，並不規則；朔為初一。 計年：採用回歸年。
例 俗稱的農曆、陰曆：
1 一年有 12.4 個（朔望）月＝ 365 天（平年）/29.53 天（朔望月） 每年設 12 個月，不足的 0.4 個月設閏月補足。 閏月：一年「12 ＋ 1」個月 2 19 年 7 閏；每隔 19 年，生日的農曆日期與陽曆日期會相同或相差一天。 365.24 天 / 年 ×19 年≒ 29.53 天 / 月 ×（ 12 月 / 年 ×19 年＋ 7 閏月） 針對（中原地區）農業活動設置了 24 節氣。 3 1 24 節氣＝ 12 時節＋ 12 中氣。（時節與中氣互相穿插） 2 每年劃分 24 等分＝地球繞日軌道劃為 24 等分，每公轉 15 度遭逢一個節氣。 節氣的時間與陽曆的日期相對應，也與季節相對應：
踹共
節氣（以下均為中氣）
對應於陽曆的日期
意涵
春分
3 月 20 ∼ 22 日
晝夜等長
夏至
6 月 21 ∼ 22 日
白晝最長，正午竿影最短
秋分
9 月 23 ∼ 24 日
晝夜等長
冬至
12 月 21 ∼ 23 日
白晝最短，正午竿影最長
想放兩次年假嗎？
農曆每 19 年就會設置 7 個閏月來對應回歸年是吧！… 若有閏正月，不就可以放兩次年假嗎？ （邪惡貌）… 咳！竊笑之前先來讀點書瞭解一下設置閏月的原則！ 農曆中，每個月通常包含一個時節與一個中氣，若某月只有時節而無中氣，便會被設為閏月（Ｑ： 誰「中氣」不足？Ａ：閏月。（冷∼∼∼））。以西元 2012 年為例，農曆 4 月份有一個時節（立夏） 與一個中氣（小滿），符合一般狀況；然而，次月只包含一個時節（芒種），並無中氣，因此設置 閏四月；其後，農曆 5 月即又符合一個時節與一個中氣的一般狀況了。 在這樣的原則下，想要有閏正月，請等到西元 2262 年！是的，各位還是務實點，唸書吧！況且， 人事行政局可不是省油的燈，放假只看正月，不看閏正月的啦！
287
小試身手 ）1 熟悉的電視廣告台詞：「老ㄟ，初一、十五到了，要吃素喔 ! 」，其中採
（
用的「農曆」曆法，在本質上應是屬於 A 陽曆 B 陰曆 C 陰陽合曆。 ）2 閏年蟲（Leap Year Bug），是指由於電腦程式設計對閏年 2 月 29 日的考
（
量不周，在處理當日的日期和時間，可能會出現不正確的操作。請問程式 設計時，在下列哪些年份應設置「閏年」？（應選二項） A 西元 1800 年 B 西元 2000 年 C 西元 2009 年 D 西元 2012 年 E 西元 2030 年。 ）3 農曆二十四節氣反映了春耕、夏耘、秋收、冬藏的農業活動，其劃分是依
（
據 A 農民耕作的時節 B 太陽在天球位置的改變 C 月相變化的週期 D 地軸傾斜角的變化。 解 答
1 C 2 BD 3 B 1 農曆：陰陽合曆＝陰曆（計月是採用朔望月）＋陽曆（計年是採用回歸年）。 2 1 要被 4 整除：C、E 淘汰。A、B、D2 是否被 100 整除？ D 不被整除，D 為所求，
A、B 可以被整除 3 要被 400 整除： A 不能整除，淘汰！ B 可以整除，故 B 為所求。
三
太陽與時序變化
灱 太陽視軌跡 1 因為地軸傾斜 23.5 度以及地球公轉，使得天空中太陽的運動軌跡（視軌跡）會隨季節而 變化。 不同緯度的位置，每日所見到的太陽視軌跡不同。 緯度位置
1 赤道（0~）
288
天球視角
地球視角
1 從地球看太空
2 北回歸線 （23.5~ N） —臺灣
2 太陽在天球上的軌跡（黃道）以一年為週期而隨時間變化。 黃道十二星座：太陽在天球（或背景星空）上每個 月經過一個星座。 季節
太陽位置（黃道星座）
春
雙魚座 白羊座 金牛座
夏
雙子座 巨蟹座 獅子座
秋
室女座 天秤座 天蠍座
冬
人馬座 摩羯座 寶瓶座
牞 四季與晝夜 因為地軸傾斜 23.5 度，使得太陽光直射地球的緯度改變。 氣溫的變化使地球上有季節變化，晝夜的長短亦隨季節而變化。
289
北回歸線（以北）地區 太陽視軌跡特徵
季節
1 日出、日落的方位偏北。 2 正午時，太陽最近天頂。
夏 例 夏至（約 6 月 22 日）：
影子最短。
太陽直射北回歸線；
3 視軌跡最長。 晝長（夜
北半球晝長（夜短）。
短）。 1 日出於正東方，日落於
春、秋 例 春分（約 3 月 22 日），
正西方。
秋分（約 9 月 22 日）：
2 正午時，太陽在天頂偏 南方。
太陽直射赤道；
3 晝夜長短相當。
北半球晝夜長短相同。
1 日出、日落的方位偏南。 2 正午時，太陽仰角最低。
冬 例 冬至（約 12 月 22 日）：
影子最長。
太陽直射南回歸線；
3 視軌跡最短。
北半球晝短（夜長）。
晝短（夜長）。
在北半球，太陽升起後便向南方天空運行，正午後，才又向北方移動。亦即太陽的視軌 跡大多位處南方天空─尤其是正午時分。因此： 1 中國人喜歡房子座北「朝南」，以充分享受天光。 2 北半球地區設置百葉箱時，為避免陽光的直射而供給額外熱量給測量儀器，所以門都 朝北開！（赤道地區，則夏季朝南開門，冬季朝北開門。）
小試身手 （
）1 春分當天，北回歸線通過的臺灣南投埔里地區，太陽在西方天空中落下的 軌跡下列何者正確？ A B
290
C
D
E
1 從地球看太空 ）2 柯南固定在某地觀察日落景象，每一次他都用相機多次曝光後，再將多幅
（
影像疊加起來，形成一幅日落重複曝光圖。依上述拍攝手法，他在某天拍 攝日落景象（左側），經過一段時間後在原地又拍攝一次，將兩次的日落 景象重疊如下圖所示，如果日落的軌跡僅向右方移動到照片所示的位置 （右側）。依據此圖，判斷拍攝的地點與日期為何？ （應選二項，A、B、 C 中選一項，D、E、F、G 中選一項。） 地點
日期
A 北半球 B 南半球 C 赤道
D 夏至之後、秋分之前 E 冬至之後、夏至之前 F 秋分之後、冬至之前 G 夏至之後、冬至之前
97 學測
解 答
1 B 2 AE 1 在臺灣地區：太陽運行的軌跡是往南升起，向北落下。另外，請注意太陽升起的方向， 若偏北升起，則偏北落下！
1-2 天文觀測 一
地面觀測
灱 電磁波 1 天文觀測主要是觀測由遙遠天體所發出的光線，也就是「電磁波、光（子）」。 2 電磁波依波長進行區分：
電磁波 波段
波長
短
長
能量
高
低 291
3 天體發出的電磁波： 天體可以發出不只一種波段的電磁波。 1 1 恆星：例 太陽：表面溫度極高，除了發出可見光，還會發出紫外線、X 射線。 2 行星：例 地球：表面溫度較低，主要發射紅外線，但也微弱地發出其它電磁波。 星空中能看到太陽系行星，是因為我們見到了這些行星反射出的太陽光。 3 星際物質：溫度極低，主要發出無線電波。 4 超新星爆炸：會輻射出高能的伽瑪射線。 分析天體不同波段的光譜，可以獲知天體的不同訊息。 2 例 （表面）溫度、組成、距離、結構等。
牞 大氣窗 是地球大氣層對太空中電磁波打開的「窗口」。 ＝地球大氣會吸收掉許多來自太空的電磁波，僅少數電磁波可以通過大氣層，到達地面。 觀測的電磁波 可見光
搭配的天文望遠鏡 光學望遠鏡：可見光觀測會受限於天氣狀態。
無線電波
無線電波望遠鏡：無線電波可以穿透雲層 觀測不受天氣限制。
紅外線
紅外線望遠鏡：在高山上觀測。（會吸收紅外線的）水氣少。
犴 地面觀測的限制 1 大氣窗：例 地面觀測使用的天文望遠鏡，大多用來觀測可見光與無線電波。 2 天氣：例 「可見光」會受雲層遮蔽，影響地面光學望遠鏡的觀測。 3 大氣擾動：會使星光往地面的行進路徑發生偏折。 使星光（隨大氣擾動而）閃爍。 1 對天體進行長時間曝光攝影時，相片中的天體會模糊不清。 2 3 改善方法：1 觀測天頂（仰角 90 度）附近：電磁波穿過的大氣厚度最薄。 2 自適應光學：利用打入大氣、再反射回來的雷射光計算大氣的擾動程度， 對影像進行即時修正。 4 光害：1 太陽是最主要的光害來源。
地面的人造光源會在大氣中散射而妨害觀測。 2 可使用「鈉燈」：光源弱，且波長單一，所以可以使用特定濾鏡將光濾去。
犵 理想的地面觀測地點 1 乾燥：水氣是造成天氣變化的元兇，因此要避免天氣影響，需選擇乾燥的地方。 2 氣流穩定。 3 光害少。 若要避免上述的侷限，可以將望遠鏡載送到地球高空或設置在太空中進行觀測。 292
4 中、低緯度地區：可觀測到較大的天球範圍。
1 從地球看太空 小試身手 ）1 下列哪一種在地表設置的望遠鏡在晝夜、晴雨皆可進行連續的觀測？
（
A 反射式望遠鏡 B 折射式望遠鏡 C 光學望遠鏡 D 無線電波望遠鏡 E 紅外線望遠鏡。 ）2 天文學家常用 X 光望遠鏡觀測星系碰撞現象，下列地點中何者最適合架
（
設 X 光望遠鏡？ A 視野遼闊的高原，如西藏高原 B 沒有光害的高山， 如夏威夷的毛拉基亞山 C 大氣擾動少的沙漠，如美國新墨西哥州 D 環繞地球的軌道上，但在范艾倫輻射帶中 E 環繞地球的軌道上，但在 101 學測
范艾倫輻射帶外。 解 答
1 D 2 E 1 1 光學望遠鏡（含折射式、反射式望遠鏡）主要觀測可見光：可見光會被雲所遮蔽， 因此天氣會影響其觀測條件。2 紅外線望遠鏡主要觀測紅外線：大氣中的水氣會吸收 紅外線，所以天氣會影響其觀測條件。一般來說，紅外線望遠鏡會設在乾燥的高山或 荒漠，以避開水氣和天候的影響。
二
星座盤
灱 星座盤的結構與原理 上頁
下頁
293
牞 星座盤的使用 1 將下頁外緣的「觀測月份、日期」對齊上頁外緣的「觀測時刻」。 例 12 月 25 日 19 時：將下頁外緣的 12 月 25 日（24、26 中間的間隔線）對齊上頁外緣 ▲
的 19 時： 注意到了嗎：除了12月25日19時之外，同樣的 星空在12月10日20時…也都能看到！這是因為 前面提到的「周年運動」—星星每天會「提早 大約4分鐘」升起或出現在天空中的同一位子： 12月25日與12月10日相差15天，所以同樣的星 空在12月25日會比12月10日提早∼4分鐘×15 天，大約會提早1小時！
2 就躺臥或仰首的姿勢，舉起星座盤，使「盤面朝下」、面向自己。 星座盤的東－南－西－北方位的相對排列會是正確的。 3 旋轉星座盤，使星座盤上的方位與環境相符合。 星座盤視窗框中呈現的，即為此時星空中應有的星象。
小試身手 ◎請參見右圖中的（臺灣地區）星座盤，回答第 1 ∼ 3 題。 （ ）1 在 星 座 盤 面 中， 最 接 近 E 點 的 天 體 為 何？ A 太陽 B 月亮 C 織女星 D 北極星 E 參宿四。 ）2 承上題，星座盤上 A、B、C、D 所包圍的（近）
（
橢圓形黑線，它代表的是？ A 天球赤道 B 地平線 C 黃道 D 流星軌跡 E 子午線。 ）3 將此星座盤邊緣局部放大後，如圖所示，請問：
（
這表示星座盤此時顯現的是何時的星空？ （應 選 二 項 ） A 12 月 9 日 晚 上 8 點 B 12 月 10 日 晚 上 8 點 C 12 月 15 日 晚 上 8 點 D 12 月 27 日晚上 7 點 E 12 月 21 日晚上 7 點 F 12 月 25 日晚上 7 點。 解 答
1 D 2 B 3 BF
294
1 從地球看太空 觀測儀器
三
灱 天文望遠鏡 1 功能： 功能 集光力 （角）解析度
影響因素
收集光線的能力。 物鏡口徑：口徑越大，集光力越好。 使影像更明亮，看到更暗的星。 分辨出影像細節的能力。 使影像更清晰易辨。
物鏡口徑：口徑越大，解析度越好。 物鏡焦距 目鏡焦距 對 同一天文望遠鏡而言，物鏡 不能更換；須更換不同焦距的 目鏡來改變放大率。
放大率＝ 放大率
將影像放大展現的能力。 不會使影像更加清晰或明亮。
為獲得更多、更好的天文資料，現今天文望遠鏡的「物鏡」口徑越做越大。 2 依聚焦成像原理進行分類： 分類
主鏡成像方式 物鏡（凸透鏡）：星光經凸透鏡折射而聚焦成像。
折射式 物鏡（凹面鏡）：星光經凹面鏡反射而聚焦成像。 可縮短鏡筒長度。 依次鏡（反射鏡）的設計方式可再進行分類： 反射式 例 牛頓式：次鏡呈 45 度角擺置。
例 蓋賽格林式
使用者面對所觀測天體的方向。 使用者不是面對所觀測天體的方向。
295
1 製造難度與造價：折射式＞反射式。 折射式望遠鏡的物鏡（主鏡）製作與設計不易： 1 需高透光的材料。 2 凸透鏡的製作需要磨出 2 個精準的曲面（而反射式只須講究 1 個曲面）。 常見「像差」的問題。 例 色差：不同波長的光有不同的折射率，通過透鏡後折射角度不同，造成各波長
（不同色）的光會無法聚焦於同一點。 3 僅藉由周框支撐與固定，容易因重力造成鏡片變形。 專業天文觀測多採用反射式。 2 反射式望遠鏡須注意保養與維護。 1 面鏡的金屬鍍膜會隨時間氧化、需更新。 2 開放式鏡筒：會累積灰塵，鏡筒內有空氣擾動…等。 3 依天文望遠鏡追蹤天體的方式進行分類： 架台
經緯儀 參考點
結構 與 原理
赤道儀 參考點
以觀測者的坐標為基準，以天頂作為 將赤道儀的極軸對準天球北極 原點。 ＝極軸平行地球自轉軸 極軸的仰角＝所在地緯度。 追蹤方式
追蹤方式
分別調整天頂角、方位角。 循周日運動的軌跡旋轉。 1 天頂角 ＝「仰角的餘角」：垂直 可搭配自動馬達，使赤道儀的旋轉 方向上，與天頂之間的夾角。 與地球自轉速度同步，得以自動追 2 方位角 ：水平方向上，與某方位 蹤天體。 的夾角
追蹤 軌跡
4 無線電波望遠鏡—觀測星光中的無線電波波段：波長最長，不易受阻擋，但容易發生繞 射，所以望遠鏡需較大口徑以獲得足夠解析力。 主要構造： 1 1 碟形反射器：將無線電波反射聚焦。 2 接收器、放大器、記錄器。 使用： 2 1 單機使用。例 美國籍，建在波多黎各，直徑 300 公尺（世界最大）。 296
1 從地球看太空 2 排成陣列－利用干涉原理增加觀測效能： 靈敏度提高：數目越多、越大，儀器雜訊越小，偵測微弱訊號的能力越好。 解析度提高：天線間的距離或範圍越大，相當於口徑增加。
例 美國新墨西哥州 VLA 電波望遠鏡陣列。
5 太空中的觀測儀器： 不受大氣影響，可觀測各式電磁波。 1 觀測波段
可觀測對象
γ 射線
與宇宙起源有關的 γ 射線暴（宇宙中能量最大、最激烈的事件）。
X 射線
黑洞、暗物質等。
紅外線
銀河系核心，恆星形成的區域，太陽系外的行星系統等。 紅外線波長比可見光長，可穿透銀河系塵埃。
通常安置在軌道衛星上。 2 3 因運送與安裝不便，口徑無法做得很大，造價也高。
牞 近代天文觀測的發展 1 天文影像的記錄： 目鏡＋人眼 → 底片：可藉曝光時間的增加而累積光子。 電荷耦合元件（CCD），互補式金屬氧化層半導體（CMOS）等半導體感光元件。 影像資料數位化。 1 增加觀測的感度、精確度、波段。 2 2 近代天文觀測發展趨勢： 建造大口徑光學望遠鏡： 1 1 多面鏡望遠鏡：小面鏡結合成大面鏡，降低製作單一大面鏡的技術挑戰與造價。 例 夏威夷毛納基峰上的凱克望遠鏡是由 36 面直徑 1.8 公尺的鏡片組成，觀測能力
相當於口徑 10 公尺的望遠鏡。 2 自適應光學系統。 設置陣列望遠鏡：利用光學的干涉原理進行觀測；普遍應用於無線電波望遠鏡。 2 例 臺灣參與的大型天文計劃「次毫米波陣列望遠鏡」。 3 發展太空觀測：發射太空望遠鏡或探測器。 例 1994 年哈伯太空望遠鏡開始傳回清晰影像，2012 年好奇號登陸火星探測。 4 發展非可見光天文學。 297
小試身手 ）1 天文學家使用各種波段的望遠鏡進行天文觀測，例如：可見光望遠鏡、無
（
線電波望遠鏡、紅外線望遠鏡……等。有些望遠鏡安置在環繞地球的軌道 中，有些望遠鏡則安置在地面上。下列哪一選項中的望遠鏡，一定要安置 在太空中運作？ A 可見光望遠鏡、紅外線望遠鏡 B 無線電波望遠鏡、 X 光望遠鏡 C 紅外線望遠鏡、γ 射線望遠鏡 D X 光望遠鏡、γ 射線 望遠鏡 E 無線電波望遠鏡、紫外線望遠鏡。
95 學測
（
）2 小嚨若想要在阿里山架設望遠鏡觀星，請問望遠鏡極軸的仰角設定應接近 下列何者？ A 0~ B 23.5~ C 66.5~ D 90~。
（
）3 望遠鏡的聚光力與聚光面積成正比。假設人眼的瞳孔直徑為 0.5 公分，而 學校教學用的望遠鏡口徑為 5 公分；試問：此望遠鏡的聚光力相較眼睛的 聚光力約強多少倍？ A 100 倍 B 10 倍 C 1 倍 D 0.1 倍 E 0.01 倍。 解 答
1 D 2 B 3 A 1 能通過大氣、到達地面的電磁波只有可見光、無線電波與少部分的紅外線和紫外線。 因此觀測其他電磁波波段的儀器，都需安置在太空中。 2 極軸設定的仰角＝觀測地點的緯度。 3 望遠鏡的聚光力與聚光面積成正比＝聚光力與（物鏡）口徑的平方成正比：所求＝（5 公分）2 /（0.5 公分）2 ＝ 100 倍。
298
1 從地球看太空
1-3 恆星的秘密 一
星等
恆星與我們距離遙遠，只能間接地利用「星光」來瞭解它們。
灱 光度與亮度 1
名詞
意涵
光度
天體輻射出的（總）能量＝天體的發光能力或發光強度。
亮度
「就觀測者而言」，（於單位時間內、單位面積上）所接受到的天體輻射能量。
對同一天體而言：根據能量守恆定理， 光度 亮度 ? （觀察者與天體的距離）2
2 星等： 越明亮的天體，星等值越小：星等值可以是 0，也可以是負值。 1 例 肉眼可見的最暗天體，為六等星；肉眼可見的最亮天體，為一等星。 星等差 5 等，輻射能量相差 100 倍！ 2 ＝每差 1 個星等，能量相差 1001/5 ∼ 2.512 倍。 3 星等與光度、亮度： 名詞
視星等 m
絕對星等 M
地球上直接觀察到的天體亮度。 假設將天體放在距離地球 10 秒差距（約 32.6 相當於詢問地球上的觀測者該 光年）的地方時，所觀察到的天體亮度。 會客觀的反映出天體的光度。 天體亮或不亮。 意涵 ≒（視星等－距離的影響） 例 太陽的視星等：－ 26.7
例 太陽的絕對星等： 4.8
M ＝ m ＋ 5 － 5 log d 相關 絕對星等＝視星等＋ 5 － 5 log 距離（距離單位：秒差距；1 秒差距＝ 3.26 光年） 計算 例 對發光強度相同的天體來說（M 相同），若距離 d 增加 10 倍：接收到的輻射 能量或視亮度減少為原先的 1/100（1/102），且視星等 m 增加 5（5×log10 ＝ 5； 公式 視亮度差 100 倍，星等差 5），天體變得黯淡。 299
踹共
亮度與光度
亮度、光度，差一個字意義就不一樣了！看看下面小唬、 小嚨的例子吧 ! 唬嚨島上 200 公尺長的「嘩嘻街」中央，路燈都是用相 同發光強度的燈泡（100 瓦的燈泡）。小唬站在街頭，可以 預期的：他會覺得街頭那盞跟他距離比較近的燈泡比較亮（＝ 亮度高），街尾的比較暗（＝亮度低）；雖然這兩盞路燈都 是採用 100 瓦的燈泡。 這樣的比較似乎不大公平說…所以小唬相當暴力的把兩 盞路燈拔起，都移到距離 50 公尺的地方做比較，兩者在小唬 的眼中看來當然是一樣亮，也就是說這兩盞路燈的光度相同 呢；換言之，要比較光度，必須讓發光體全都放在跟觀察者 相同距離的位置才行。 如果小唬又偷偷把其中一盞路燈換成發光強度 50 瓦的燈 泡，用聰明的膝蓋想也知道：看起來比較暗的燈泡，也就是 光度比較低的那個，就是發光強度 50 瓦的燈泡！所以才說 嘛：光度就是所謂的發光強度，而絕對星等能反映光度啊！
小試身手 ）1 星等是天文學描述天體亮度的單位，依據星等與亮度的定義，1 星等的亮
（
度是 6 星等的 100 倍；也就是說，亮度每差約 2.512 倍，星等則差 1 星等。 目前已知滿月約為－ 12 星等，太陽約為－ 26 星等，則太陽的亮度大約是 滿月的幾倍？ A 超過 4 百萬倍 B 1 百萬倍 C 40 萬倍 D 25 萬倍 96 學測
E 14 萬倍。 ）2 右表為恆星資料，依據表中恆星的顏
（
恆星 顏色 視星等 絕對星等
色、視星等、絕對星等，判斷哪一顆 星與地球的距離大於 32.6 光年？（絕 對星等為星星距地球 32.6 光年的亮 度 ） A 甲 恆 星 B 乙 恆 星 C 丙 恆星 D 丁恆星。
99 學測
甲
黃
4
6
乙
藍
8
11
丙
紅
7
9
丁
白
3
2
解 答
1 C 2 D 1 1「1 星等的亮度是 6 星等的 100 倍；也就是說，亮度每差約 2.512 倍，星等則差 1 星等」 星 等 相 差 5 等， 亮 度 相 差 100 倍， 即（2.512）5 ＝ 100。2 太 陽 與 滿 月 的 星 等 相 差 ∣－ 26 －（－ 12）∣＝ 14。所求＝（2.512）14 ＝（2.512）5×（2.512）5×（2.512）4 ＝ 100×100×39.81792 ＝ 400000 倍。 300
註：（2.512）4 ＝（2.512）5÷（2.512）1 ＝ 100÷2.512 ＝ 39.82。
1 從地球看太空 二
星光的光譜
1 光譜：天體輻射強度在不同波長（不 同波段）上的變化。 2 光譜表示法：例 太陽光譜。 1 曲線表示法： 1 橫軸：波長（或頻率）。 2 縱軸：輻射強度。 2 色條表示法—常用於可見光光譜。 1 橫軸：波長（或頻率）。 2 輻射強度以顏色深淺表示。
灱 推測天體的物質組成 某特定原子或分子，會因吸收或發射特定頻率（或波長）的光，而使其電子能階躍升或降低。 1 吸收光譜： 1 熱的物質都會發射出連續光譜。例 「可見光波段」的連續光譜：
2 某一連續光譜的光源，光線通過某原子或分子，可被其中的電子吸收掉特定頻率（或 波長）的光子以躍升能階；原先連續的光譜中因這些特定波長（或頻率）的能量耗減 而出現暗線。 形成吸收光譜，又稱暗線光譜；上述的這些暗線組合，稱為吸收譜線。
2 發射光譜： 原子或分子吸收了能量而被激發，部分電子會躍升到了較高的能階，當電子跳回低能階， 會發射出特定頻率（或波長）的光子；在可見光波段的光譜中，會因這些特定波長（或 頻率）光子的能量而出現明線。 造成發射光譜，又稱明線光譜；上述的這些明線組合，稱為發射譜線。
301
3 恆星大氣中的組成，決定了吸收或發射譜線出現在哪些特定的頻率（或波長）。 特定的原子（或分子）具有固定的吸收或發射譜線組合。 1 ＝同一原子或分子，發射、吸收譜線的特徵位置會在特定的波長（或頻率）組合上。 不同的原子（或分子）具有不同的吸收或發射譜線組合。 2 ＝吸收譜線或發射譜線出現的波長（或頻率）特徵會因原子或分子不同而有所不同。 可藉由譜線組合判別天體的組成。
牞 推測天體的「表面」溫度 - 天體的表面與內部溫度： 天體的溫度 量測方法
表面溫度
內部的溫度
利用光譜判斷。 目前科技仍無法量測；僅能以理論 可 引申為利用顏色來判斷天體 與有限的觀測數據推算。 表面溫度。
1 簡易的判別方法：利用天體顏色（與光譜）。 1
例
光譜
表面溫度
高溫
低溫
輻射強度的峰 值（波長）
短波
長波
電磁波能量 天體顏色（可 見光） 例
高
低 發出較多的紅光
發出較多的藍光 藍白色
黃色
紅色
天狼星 太陽 心宿二
天體的顏色：與天體的（視）亮度、視星等無關。 2 例 較高溫的恆星（顏色偏藍），可能因為「距離較遠」或「體積較小」，而顯得黯淡。 星光中的表面溫度資訊，不因距離發生改變；但天體絕對星等的推導，會受限 於距離估計的正確與否。 行星在夜空中會因反射太陽光而發亮；行星星光的顏色主要與表面化學成分有關。 302
1 從地球看太空 2 較精確的判別方法：利用天體的吸收譜線特徵。 原理：不同的光譜型各有其對應的組成物質。 1 溫度越高，便有越多的分子或原子可以獲得足夠的游離能，轉變成為離子。 2 3 因組成分子不同，而造就出不同的光譜型： 天體表面溫度 天體組成 天體光譜型
高溫 較多離子
低溫 較多分子或原子
O─B─A─F─G─K─M─L─T 太陽 （近年新增）
光譜型的快速記憶法是（由高溫到低溫）：Oh! Be A Fine Girl/Guy. Kiss Me Like That ！
小試身手 ）1 當我們看到三顆恆星的顏色分別是
（
紅 色、 黃 色 與 藍 色。 則 此 三 顆 恆 星的表面溫度由高至低排列順序為 何？ A 紅、 黃、 藍 B 紅、 藍、 黃 C 黃、紅、藍 D 黃、藍、紅 E 藍、紅、黃 F 藍、黃、紅。 學測 ）2 右圖為汞、氖、鈉、鈣此四種原子
（
分別會造成不同的吸收光譜，請問： 根據甲星的光譜推斷，甲星中應含 有 何 種 元 素 的 原 子 組 成？ A 汞 B 氖 C 鈉 D 鈣。 解 答
1 F 2 D 2 請比對光譜譜線。
303
臥唬藏嚨 目「睭」大戰首部曲—瞳孔與物鏡激戰篇 基本上，眼睛和望遠鏡的成像原理是相同的，都是被「凸透鏡」（水晶體）聚焦， 唯一的差異僅在於眼睛看到的東西沒有被放大罷了；不過人類的眼睛可真是好處多多： 有淚腺自動清潔暨維護系統，螢幕保護程式（眼皮）機動開啟，只要睡得飽就能讓它自 動對焦、只要吃得飽就能自動調整光圈，而且大多數保用 70 年以上，壞了還會自動通 知你，一切真是太神奇了，只可惜它太小！ 太小有什麼不好咧？其一，瞳孔太小，能收集的光線就有限：同樣是聚焦，眼睛 用來收集光線的瞳孔口徑（直徑）是 5mm，望遠鏡則由物鏡口徑決定，假設是 5cm ＝ 50mm 好了，望遠鏡收集光線的成效就是瞳孔的 100 倍： 50 ( 2 ) 物鏡面積 ＝ ＝ ( 50 ) ＝ 100 瞳孔面積 2 5 π( ) 2 π
2
2
2
那理論上，望遠鏡就可以比用眼睛看時多看到 5 個星等的星星呢！（亮度差 100 倍 時，星等差 5 等）就是說啊：像我這雙眼睛是狠角色，可以看到 6 等星，用這架望遠鏡 的話就可以看到 11 星等的星星喔！不過啊，如果再加入放大倍率來考量的話，望遠鏡 的聚光效果就會被削弱，無法見到 11 等的暗星（想想顯微鏡的使用情形吧！）。 那第二個壞處是啥咧？嘿嘿，那就是解析力啦！啊∼怎啦？聽到解析力就頭痛嗎？ 你想太多囉，有我在這不會有什麼困難的啦！言歸正傳，為什麼瞳孔小解析力就差？這 是牽扯到電磁波的繞射，就像是平行水波通過閘門一樣：閘門開口越大能繼續平行通過 閘門的水波比例越多、繞射水波的干擾影響越小；反過來說，閘門開口越小，繞射水波 的干擾就越大，嘿嘿，這就是啦！望遠鏡物鏡口徑大，電磁波通過後繞射干擾較少，兩 個相當接近的星星所發出的星光不會互相影響，所以可以簡單的被區分出來，而眼睛 呢！？因為瞳孔開口小，所以那兩個相當靠近的星星所發出的星光就會結作伙，霧霧變 作同一堆了！
目「睭」大戰二部曲—星星的顏色與表面溫度廝殺篇 簡單的說，表面溫度越高的東西所發出的最強電磁波的波長就給它越短的說……所以啦！ 才說表面溫度越高的星星顏色越偏藍色囉（藍色光的波長比紅光短）；不過你可能有疑惑：為 什麼最亮的星星都說是藍白色的！乖，是這樣的，表面溫度極高的星星所發射出的最強電磁波 波長短於可見光，但殘念的是咱們的眼睛愛耍個性：只接收可見光，而這顆星星所發射的各色 可見光強度相差不多，但是藍光略勝一籌，所以他會偏「藍」白色，那到底為什麼偏藍「白」 色咧？請去問隔壁念小學的小弟、小妹，他們都知道：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光混 合後變白光……
304
1 從地球看太空 三
赫羅圖
由天文學家赫茲史普（丹麥）與羅素（美國）提出。
灱 相關原理 1 恆星穩定的發光、發熱。 淨力平衡：向內收縮的萬有引力與內部氣體向外的熱膨脹壓力達到平衡。 2 恆星均是藉由內部核心的核融合反應來產生熱輻射、膨脹壓力。 恆星的光度（、體積）與表面溫度之間應存在關聯。 3 恆星質量決定了恆星的大小，也決定了參與核融合反應的原料。 質量越大，核融合反應越劇烈（以對抗重力、維持平衡）。 1 光度越大。 2 氫氣被消耗的速率越快，恆星壽命較短。
牞 認識赫羅圖
1
赫羅圖
右上角 （紅）巨星等
左下角 白矮星等
光度
高
低
顏色
偏紅色
偏藍白色
說明
發光能力：巨星＞白矮星；表面溫度：巨星＜白矮星。 體積：巨星＞白矮星。 305
2 主序帶：恆星密集集中、橫跨橫羅圖左上至右下的帶狀區域。 主序星：位在主序帶中的恆星。 1 主序帶
左上角
右下角
光度
高
低
顏色（表面溫度） 體積
偏藍白色（高） 略大
偏紅色（低） 略小
質量
大
小
壽命
短
長
主序星核心內部正進行由氫核融合成氦的過程。 2 3 恆星一生當中，絕大多數時間都在主序帶中度過。
小試身手 ）1 天文學家認為星際介質在某些條件下會形成恆星，然後進入稱為「主序
（
星」的穩定期。在演化末期，恆星會膨脹成為紅巨星。質量比太陽大很多 的恆星，在最後可能爆炸形成「超新星」事件，中心質量被壓縮形成中子 星或黑洞，但是太陽由於質量較小，所以在演化末期不會自我爆炸而「屍 骨無存」。根據以上敘述推論，下列哪一選項為太陽一生的大致演化歷 程？ A 星際介質→主序星→紅巨星→白矮星 B 星際介質→主序星→ 紅巨星→白矮星→黑洞 C 星際介質→主序星→紅巨星→白矮星→中子 星 D 星際介質→主序星→紅巨星→超新星→白矮星 E 星際介質→主 序星→紅巨星→超新星→中子星。
93 學測
）2 一個發光體的亮度與它的表面積成正比，將這
（
觀念應用到右方之赫羅圖中，可知甲星的直徑 大約是乙星直徑的幾倍？ A 0.01 倍 B 0.1 倍 C 10 倍 D 100 倍 E 10000 倍。 學測 解 答
1 A 2 D 1 1 根據題目：天文學家認為「星際介質」在某些條件下會形成恆星，然後進入稱為「主 序星」的穩定期。在演化末期，恆星會膨脹成為「紅巨星」。質量比太陽大很多的恆 星，在最後可能爆炸形成「超新星」事件，中心質量被壓縮形成中子星或黑洞，但是 太陽由於質量較小，所以在演化末期不會自我爆炸而「屍骨無存」。2 另外，由題目 前半段的敘述中，可以整理出太陽演化的歷程包括「星際介質→主序星→紅巨星」階 段；後半段敘述中，則提示太陽並「不會」變成超新星、中子星或黑洞。故 B 黑洞； C 中子星；D 超新星；E 超新星，均列出錯誤的太陽演化階段，僅 A 為適當選項。 306
2
從太空看地球
2-1 認識太陽系 一
太陽
灱 太陽系 1 位於銀河系的獵戶座旋臂上。 2 距銀河中心大約 2 萬 8 千光年。 3 太陽系所屬的銀河系只是宇宙眾多星系 中的一員，太陽是銀河系二千多億顆恆星 中的一顆尋常亮度的星體。
牞 太陽的物理性質 1 大小：直徑 140 萬公里，約是地球的 110 倍。 2 組成：一團高溫氣體（與其他恆星一樣）。 1 氫（3/4）。 2 氦（1/4）。 3 結構： 1 日核（內部）：中心區域溫度高達 1500 萬 K，可進行核融合反應。 1 氫核融合成氦所產生的能量最終由太陽表面向外輻射至太空。 2 為太陽系主要能量來源。 2 輻射層、對流層：以輻射與對流方式向外傳遞能量。 3 表層大氣（由內而外）： 內
光球 溫度約 6000K
1 亮度大，是我們平時看到的太陽（黃色）。 2 有時可看到黑子。
色球 溫度隨高度增加而上升 亮度太低，不易觀測。 外
日冕 溫度可達百萬度
1 密度低、溫度高，不易觀測。 僅能在日全食或以日冕儀遮住光球時觀測。 2 向外延伸數百萬公里。 3 輻射以 X 射線為主。 307
犴 太陽表層活動 1 黑子：光球上磁場較強的區域，溫度約 4000K。 溫度比周圍（6000K）低，看起來較暗。 1 會隨太陽自轉，緯度越低、速度越快。 太陽赤道附近自轉一圈約 25 天，中緯度地區約 27 天。 2 數量變化呈現 11 年的週期，數量越多，太陽表現活動越劇烈。 3 蝴蝶圖：將不同時間個別黑子出現的緯度位置標示出來，形成如同蝴蝶的圖形。
春秋時期的文獻記載「日中有金烏」，推測「金烏」是指太陽黑子。 2 太陽表面溫度高，氣體原子游離後，形成大量帶電粒子，受磁場作用而隨磁力線運動。 1 日珥：磁力線突出光球時，在太陽邊緣出現之弧形火焰。 2 閃焰：磁力線崩解，磁能大量釋放，在局部區域產生激烈向外噴發的烈焰。 放 出大量高能帶電粒子（與紫外線、X 射線、γ 射線等），到達地球後可干擾短 波通訊，衝擊地球磁場、引發磁暴。 3 日冕拋射物（日冕物質拋射）。 4 太陽風：高能帶電粒子隨太陽磁場向外以 350 ∼ 800 公里 / 小時的速度進入太空，範 圍可涵蓋整個太陽系。
小試身手 （
）1 太陽能長期維持目前大小，是哪兩種力平衡的結果？ A 重力與大氣壓 力 B 重力與向心力 C 重力與熱壓力 D 熱壓力與浮力。
（
）2 會引發地球上無線電通訊暫時中斷（即磁爆）的太陽表面活動是 A 太 陽黑子 B 日珥 C 閃焰。
（
）3 下列有關太陽黑子的敘述，何者錯誤？（應選二項） A 其數目的增減 具有週期性規律變化 B 其數目的多寡與太陽表面活動的強弱有關 C 它看起來較暗，是因為黑子溫度較周圍高的緣故 D 它看起來像雀斑， 但有些黑子的直徑比地球直徑大 E 它的溫度約 4000K，故黑子屬於太 陽表面溫度較高區域。
308
91 學測
2 從太空看地球 解 答
1 C 2 C 3 CE 1 重力向內，核融合產生的熱壓力向外。 3 C 高 → 低：太陽黑子具有強烈磁場，阻撓內部能量傳出，溫度較低約 4000K。E 高 → 低：光球層為肉眼所見的太陽表面，溫度約 6000K，故黑子（約 4000K）為溫度較 低的區域。
二
太陽系成員
灱 太陽系成員 包括恆星（太陽）、行星（八顆）、矮行星、衛星、小天體、彗星、星際灰塵、氣體等。 由岩石樣本與對恆星的瞭解，推知太陽系的成員大約是同時間、在同一個環境中形成， 年齡皆約為 46 億年。 1 成員簡介 距離太陽
星體
特性
金星
最大亮度可達－ 4.7 星等。 1 與地球平均距離最近 與地球最相像！ 2 直徑與質量比地球略小 3 大氣層濃厚，主成分為 CO2（表面壓力約地球的 90 倍） 溫室效應強（表面溫度可達 400℃）。 4 自轉方向（順時針）和其他行星相反。
地球
太陽系中唯一充滿液態水、有生物的行星。
火星
1 直徑約為地球一半，大氣壓力只有地球的 1%。 2 大氣主要成分為 CO2，但較稀薄、溫室效應弱，表面溫 度低。 紅棕色外觀。 3 星球表面含氧化鐵 南北極有乾冰與冰覆蓋，稱為極冠。 4 5 自轉軸與公轉軸傾斜約 25 度，有季節變化。 可能曾有流水。 6 表面有乾涸河床 7 自轉週期約 24 小時，與地球相近。 8 火星公轉一圈的時間約為 1.88 地球年。
近 水星
1 距太陽近，白天溫度高，但重力太小，無大氣可保溫。 日夜溫差大。 2 表面布滿隕石坑。 3 水星與金星離太陽近，從地球看去，常在太陽附近，清 晨或黃昏、陽光較弱時才可見。
類地行星
309
小行星帶
1 形狀大多不規則。 2 受木星重力的拉扯影響，無法聚成較大行星。
類木行星
木星
1 太陽系中最大的行星，體積是地球的 1000 倍。 2 自轉快（＜ 10 小時），造成形狀南北稍扁、形成平行 赤道的雲帶。 3 大紅斑（範圍約 2 ∼ 3 個地球） 劇烈大氣活動造成的風暴。 4 400 年前伽利略已經觀測到木星的四顆衛星。
土星
1 土星環：碎石與冰塊反射太陽光而成。 2 八大行星中平均密度最低。
天王星
1 天王星與海王星外觀均為藍綠色 大氣中的甲烷吸收紅光。 2 自轉軸平躺於公轉軌道面。 「天王」咩！╮ ( ▽ ) ╭
海王星
大氣活動造成。 表面暗斑
冥王星 （矮行星）
1 固態的岩石表面＋冰。 2 公轉軌道與黃道有明顯夾角。
太陽系小天體
1 距太陽約 30 ∼ 100 天 文 單 位（AU）， 在 黃道面附近呈盤狀分 科伊柏帶 布。 2 短週期彗星的主要來 源。
遠
歐特雲
彗星：冰凍天體受重力擾動進 入太陽系內部。 1 組成：塵埃＋小岩石＋冰（甲 烷、氨及水）＝髒雪球。 2 路徑：靠近太陽時受到太陽 輻射照射與太陽風影響，在 背向太陽方向，易揮發物質 1 距太陽約 3 萬∼ 10 萬 氣化成為籠罩彗核的彗髮、 AU 的球殼區域。 彗尾。 2 長週期彗星的主要來 俗稱：掃帚星。 源。
2 八大行星：是太陽系天體的主要成員。 1 行星＝以固定軌道繞行恆星之天體。 質量未大到可發生核融合，但足夠使自身外形保持圓球狀，並能以重力吸引、清除軌 域中的其他小天體。 2 由北極上空俯視，太陽系行星均以逆時針繞太陽公轉，公轉軌道幾乎在同一平面上。
310
2 從太空看地球 3 類地行星與類木行星的比較： 以小行星帶為界。
主要 成分
固態的岩石外殼 （金屬元素含量比例高）＋大氣
由氣體組成，無固態外殼
密度
高（4 ∼ 6g/cm3）
低（1 ∼ 2g/cm3） 土星密度 0.7g/cm3（< 水）
體積
小
大
質量
小
大
表面溫度
高
低
衛星數
少
多 公轉速度較慢，自轉速度較高。 皆有行星環！
其他
踹共
行星比一比
假設地球是一顆櫻桃番茄的大 小，「ㄐㄧㄡ竟」八大行星的大小差 異有多大，讓我們繼續看圖去→→→ 對了，如果你還想知道占了整個 太 陽 系 總 質 量 99.8% 以 上 的 太 陽 該 會是有多大，麻煩請先準備個可塞滿 一百萬多顆櫻桃番茄的空間吧！（你 一天吃 10 顆小番茄的話，大概要吃 上近 300 年左右！也就是大概要再投 胎個 2 次吧！？）
3 矮行星：
以固定軌道繞行太陽之天體。
質量可使外形呈圓球狀，但重力未大到可吸引、清除軌域中其他小天體。 質量大小：行星＞矮行星＞太陽系小天體。 311
具有繞日 公轉軌道
外形維持 圓球狀
重力可清除 軌道區域小天體
行星
○
○
○
地球、木星。
矮行星
○
○
×
冥王星，鬩神星，小行星帶：穀神星。
小天體
○
×
×
小行星帶之多數星體。
星體舉例
4 月球—地球的衛星： 1 中國古代稱之為「太陰」，陰（陽）曆的月份乃是根據月亮盈虧而制訂。 2 直徑約為地球的 1/4，質量約為地球的 1%。 3 月球的公轉與自轉週期相同，故地球上總是只能看到月球的同一面。 4 主要地形： 名稱
特徵
年齡
成因
1 多數為太空物質撞擊而成。 多坑洞，看 高地 較古老 2 少數為停止活動的火山口。 起來較亮
其他 月球沒有活躍的板塊活 動與地質作用，因此隕 石坑洞長期存在。
月球早期火山活動所形成的火成
海
早期觀測時以為是海洋 較平坦，看 較年輕 岩區域，較不易反光，故看起來 而命名，實際上沒有水。 起來較暗 較暗。
5 表面沒有大氣層，無法有效阻擋太空物質的撞擊。 該處沒有地球協助阻擋。 1 背對地球側的月表遍佈隕石坑 2 根據月球隕石坑的年齡，太陽系小天體撞擊行星的頻率在 35 億年前開始驟減。
小試身手 （
）1 下列關於彗星的敘述何者正確？ A 彗星的尾巴因為太陽的吸引而朝向 太陽 B 彗星軌道都在黃道面上 C 彗星的家鄉是在小行星帶 D 彗星 成分含有岩石、冰、甲烷及氨 E 長週期的彗星來自科伊伯帶。
（
）2 太陽系的成員中，下列哪些行星不具有固態外殼？（應選四項） A 水 星 B 金星 C 地球 D 火星 E 木星 F 土星 G 天王星 H 海王 星。
（
92 學測補考
）3 右圖為美國太空人實地在月球白天進行表面觀察 與拍攝的照片，證實在月球的白天，天空是黑暗 的；但是地球的白天，天空是明亮的。依據同樣 的道理，可以推論當太空人在水星、地球、火星 等星球表面活動，在白天時比較其天空的明暗 狀況，合理的是 A 水星比火星亮 B 水星比地球亮 C 火星比水星亮 D 火星比地球亮 E 水星、火星、地球會一樣亮。
312
100 學測
2 從太空看地球 解 答
1 D 2 EFGH 3 C 3 1 太陽到地球與太陽到月球的距離相差無幾 → 與太陽的距離不是最主要的影響因素。 2 比較地球與月球「天空」的差異 → 地球有「大氣」散射太陽光，是造成天空較亮 的主要因素。 → 水星因重力小，無法保留大氣；火星與地球則具有大氣層：火星比水 星亮。 → 相較於地球，因為火星離太陽較遠，因此推測火星白天的天空應該不會比地 球亮。
2-2 浩瀚的宇宙 一
宇宙
灱 宇宙 1 成員
暗物質：占 70% 以上；組成不明。 星際雲氣、塵埃 恆星、星團 星系 （星系群、）星系團、超星系團等： 單位
小
星際塵埃， 氣體 恆星
說明 1 主要成分：氫為主，氦次之。 少量組成：金屬、非金屬元素，有機分子。 2 可形成星雲：發光的是亮星雲，不發光的是黑暗星雲。 進行核融合反應產生能量。 例 太陽。 1 由超過 10 個以上且較集中的恆星所組成的集團，各恆星彼此以 重力牽引。 2 （銀河系中的）疏散星團與球狀星團比較 疏散星團
球狀星團
較鬆散
緊 密 呈 球 形， 中 心 部 分比邊緣更為密集
恆星數量
少
多
在銀河系中 的空間分布
多在銀河盤面附近
多在銀暈範圍內
形成年紀
較年輕
較年老
例
金牛座 M45 昴宿星團 （七姊妹）
武仙座 M13 球狀星團
結構 星團
313
星系
1 是構成宇宙的基本單位。在宇宙中的分布並不均勻。 2 依據外觀分類：1 橢圓星系。 正型螺旋星系。 2 螺旋星系 棒型螺旋星系。 3 不規則星系。
大
（星系群、） 由星系集結成群。星系數量：星系群＜星系團（至少數百個星系）。 例 本星系群（銀河系屬之）、室女座星系團。 星系團 超星系團
由數十個星系團集結成群。
由愛因斯坦的相對論中提及了「質」與「能」是一體的兩面，兩者是可以互換的，所 以暗物質也被視作是「暗能量」。 2 宇宙的起源－霹靂說：宇宙初始時溫度、密度極高，經歷一次大爆炸後不斷膨脹，形成 今日的宇宙；目前推得宇宙的年齡約 137 億年。 3 宇宙正在膨脹： 提出者
哈伯
（威爾遜、 潘奇亞斯）
相關說明 星系的光譜有紅位移的現象。 1 星系在遠離我們。 2 距離越遠的星系，以越快的速度遠離我們。 ＝哈伯定律：奔離速度與距離成正比。 宇宙正均勻地向四面八方膨脹。 反推宇宙形成之初具有很高的密度＝支持霹靂說。 量得宇宙中無處不在的微波背景輻射，回推溫度均為 3K。 反推宇宙膨脹之初具有很高的溫度＝支持霹靂說。
根據都卜勒效應：波源遠離時，觀察者接收的波長會「感覺上」被拉長（頻率變慢）， 而使譜線看起來（可見光）向紅光方向偏移，即「紅位移」；反之，波源接近時，會 出現「藍位移」。
偷吃步
葡萄麵包宇宙
宇宙膨脹的現象可以用烘烤混有葡萄乾的麵團來模擬：烘 焙時，麵團會膨脹，大小不變的葡萄乾彼此都相互遠離！ 麵團代表宇宙，葡萄乾代表星系，宇宙的膨脹各處均勻， 葡萄乾彼此相互遠離，距離任一葡萄乾越遠的葡萄乾會遠 離的越快。
314
2 從太空看地球 踹共
3K 背景輻射
在數位電視還沒普及的時代，最討厭看到的電視畫面就是那黑白 雜訊了…這表示沒馬蓋先可看，也沒清秀佳人—紅髮安妮了（…我 這是在洩露年紀嗎？），而且，貞子好像隨時都會爬出來啊！（抖∼） 長大之後，我才知道：這些天線接收進來的電波雜訊當中，其 實包含了宇宙中無處不在的 3K 背景輻射！這樣想想，其實我看的不 是雜訊，是宇宙深處！電視前打盹的老爸，其實是在被宇宙看！而 貞子，其實來自宇宙深處啊∼∼∼爬這麼遠，還真是辛苦了！（誤）
牞 銀河系 1 太陽系所屬的星系。 2 空間尺度：直徑達十萬光年。 3 組成
二千多億顆恆星：分布不均，有時組成星團。 星際塵埃和氣體：所組成的瀰漫天體稱為星雲。
4 結構：螺旋狀星系，包含四條旋（渦）臂，太陽在其 中一條旋臂中。 1 銀河盤面：包含恆星、疏散星團，以及銀河系中 絕大部分的星際塵埃與氣體（星雲）。 2 中央核球：恆星密集。 3 銀暈：離銀河盤面越遠，恆星數量越少。球狀星 團多位於此。 5 天球上的樣貌： 1 同屬銀河系的星體延綿成一條銀白的光帶。 中國稱為「天河」、「銀河」：西方稱為「牛 奶大道」（Milky Way）。 2 夏夜銀河最寬廣：橫亙於人馬座、天鵝座間。
315
小試身手 ）1 下圖由左至右分別是昴宿星團、仙女座大星系 M31、天琴星座的影像。
（
下列選項何者正確？（應選二項） A 仙女座大星系 M31 屬於銀河系， 是三者中最大的系統 B 仙女座大星系 M31 不屬於銀河系，是三者中最 大的系統 C 昴宿星團屬於銀河系，是三者中最大的系統 D 昴宿星團 不屬於銀河系，是三者中最大的系統 E 天琴星座中，肉眼可見的恆星 都屬於銀河系 F 天琴星座中，肉眼可見的恆星有些不屬於銀河系。 97 學測
昂宿星團
仙女座大星系M31
天琴星座
）2 下列有關銀河系的敘述，何者正確？（應選二項） A 直徑約 10 萬光年
（
B 屬於橢圓星系 C 球狀星團主要分布於星系盤面上 D 太陽位在距銀 河中心約 3 萬光年之旋渦臂上 E 與其他星系均勻分布在宇宙中。 解 答
1 BE 2 AD 2 球狀星團分布於銀暈。
316
2 從太空看地球 二
空間與時間
灱 距離量測 小
距離單位
意涵
換算
大
天文單位（AU）
太陽與地球的平均距離
約 1.5×108 公里
光年
光（以光速）行進一年的距離
約 1013 公里
秒差距（pc）
視差角為 1 角秒時的距離
1pc ≒ 3.26 光年
1 三角視差法：適用於「距離較近的恆星」。 1 由地球每隔半年觀測「鄰近的」天體 A，得 到最大的視差角度為 2P（秒弧）： 1 恆星到地球距離 d 很遙遠，地球與太陽的 平均距離是 1AU，相當於圓心角 P 對應 的圓弧，根據「圓弧長＝圓的半徑 × 徑 度」：1 AU ＝ P×d d ＝ 1AU /P 2 當 P ＝ 1 角秒，定義 d ＝ 1 秒差距（縮寫 為 1pc）≈ 3.26 光年。 P ＝ 2 角秒，d ＝ 1/2 秒差距。 距離遠的恆星，視差（、位置改變）不明顯；距離較近的恆星，視差較明顯。 2 遙遠的恆星，因為視差角太小、難以測量出來，就不適用這方法。 2 標準光度法： M ＝ m ＋ 5 － 5 log d 絕對星等＝視星等＋ 5 － 5 log 距離（距離單位：秒差距） 3 利用「哈伯定律」：換算「星系」的距離。 V ＝ H0×D 星系奔離速度＝哈伯常數 × 距離 1 V（公里 / 秒）：可由光譜的紅位移求得。奔離速度越快，紅位移越多。 2 H0：約 71 公里 /（秒．百萬秒差距）。 D：百萬秒差距。 3
牞 空間 vs 時間 天體距離越遠＝星光傳送的時間越長。 1 「空間（或距離）」與「時間」的概念是一體的。
317
2 星空是不同時空疊合後的產物。 1 可從夜空中看到宇宙歷史上不同時期的天體。 2 可從夜空中看到恆星演化歷史的不同階段。
小試身手 ）1 在觀測條件良好的情況下，當我們仰望星空，在仙女座中可以看到一個
（
稱為 M31 的渦狀星系，在獵戶座可以看到一個稱為 M42 的發射星雲，而 M42 的影像比 M31 小。下列有關此兩天體與太陽的距離之敘述，何者正 確？ A 因為 M 天體編號以距離遠近排序，所以 M42 的距離比 M31 遠 B M42 距離比 M31 遠，所以看起來比較小 C 雖然 M31 是星系而 M42 是星雲，但兩者距離差不多 D 因為 M31 是星系，所以 M31 距離遠比 M42 遠 E 因為 M42 位於獵戶座，M42 的距離比 M31 遠。 解 答
1D
318
101 學測
浩瀚的宇宙 臥唬藏嚨
臥唬藏嚨 目「睭」大戰三部曲—流星亂舞篇 每隔一段時間流星雨便會成為時髦的話題，究竟看流星雨應該用什麼配備呢？該用平實 的 7×50 雙筒望遠鏡？高效能、保證看到黑洞的反射式望遠鏡？還是裝有紅外線夜視鏡的攝影 機？……孩子，老實說，你想太多了！看流星雨直接用眼睛看就行了，不過請不要像某些有錢 的大爺們一樣，帶著美眉開車到高山上，然後開大燈，坐在燈旁邊等流星：想送鑽石麻煩有膽 就明說，不要老把流星拖下水，就算硬要扯到流星，也請把燈關掉！除非唯一想看的對象是旁 邊的美眉，而不是流星… 流星的本質是一些被彗星拋棄的小塵埃。當髒雪球－彗星靠近高溫的太陽時，彗星內的小 冰塊會揮發成氣體，然後參雜著塵埃被丟出來，形成我們所熟知的掃把尾，而這些物質就被棄 留在彗星運行的路徑上；在地球公轉的路途中，若靠近這些被拋出去的小塵埃時就會將它們吸 引進來、快速衝過大氣層，摩擦的高溫將多數小塵埃都焚燒殆盡，這短暫的瞬間高溫會引發出 炫目的光亮，啦啦啦 ∼這就是流星啦！所以流星可以說是資源再利用的最佳典範呦！ 若咱們知道：彗星的行進軌道以及地球公轉軌道的路徑，那當然就可以推知「哪一天會是 流星雨極大期？」－自然是地球公轉到最接近彗星運行軌道時，以及「哪一年的流星雨最壯 觀？」－當然是貨源充足、彗星剛剛通過地球軌道附近之後啦！所以請記得：流星雨每年的出 現時間可是都有排好 schedule 的喔！它們的檔期相當滿呢：7、8 月有天鵝座與英仙座的流星雨， 12 月有雙子座流星雨。 嗯，同學，你該問問題了吧！你要問：流星雨關雙子座、獅子座什麼事？還有，就只有第 一段跟眼睛有關而已會不會太牽強了？你要這樣問，我才講得下去啊。現在我們就來談談眼 睛，如果你是忠實讀者 No.1，一定知道：人類的眼睛很有個性，只接受可見光，不過你可能 沒特別注意到咱們的眼睛還有另一個堅持，當我們看水平線時，眼睛一定會把它塑造成在遠方 有交點的樣子。啊？你不相信？舉個例子吧，請走到教室外的走廊上向走廊另一端看去，是不 是遠端的走廊「看起來」越來越窄了咧！這就是啦，總不會這麼巧，你家養的走廊硬是比別班 養的走廊寬一點吧？ 那這又跟流星雨有什麼關係？喔喔！這關係可大條囉！太空中的塵埃被地球的重力吸引而 會向「地心」飛奔而來，換句話說，它們在大氣層中的飛行路線可以說是接近平行的呢，但是 為何咱們會看到向四面八方劃過的流星咧？嘿嘿，不說閣下還不知道呢！這就是眼睛厲害的地 方啦，明明是平行的東西，它就是能看成有交點的樣子，所以在咱們眼裡看來，流星就是向四 面八方飛射的樣子囉，而這個隱形的交點如果是在獅子座的話，咱們就稱之為獅子座流星雨 啦！這樣你了（ㄌㄧㄠ ˇ）不了啊？
319
橫行江湖 單選題 （
）1 論語中：「為政以德，譬如『北辰』居其所而眾星共之」，北辰就是北極星。 請問下列何者是論語中所描述之現象的原因？ A 太陽位在太陽系的中心， 並作自轉 B 地球繞著北極星作公轉 C 地球繞太陽公轉的軌道呈橢圓形 D 地球自轉軸的北端指向北極星附近。
（
）2 小嚨居住的城市位於北回歸線上，他的好友小唬則居住在南回歸線上，恰好 兩個城市都位於同一經度線上。下列有關兩地異同現象的敘述，何者正確？ A 小嚨早上要上學時，小唬卻是下午放學時刻 B 當天晚上小嚨看到上弦月， 小唬看到的也是上弦月 C 小嚨所居住的城市是夏季時，小唬的城市也是夏 季 D 小嚨當天如果看見日食現象，小唬當天晚上則可以看到月食現象。 94 學測
（
）3 如圖，當地球運行到公轉軌道上的 哪個位置時，若臺灣地區在天氣晴 朗的狀況下，我們在正午時間的影 子 會 達 到 最 長？ A 位 置 A B 位置 B C 位置 C D 位置 D。
（
）4 雅婷到土耳其旅行，特別到木馬屠城記提到的特洛伊城 戰爭遺址一遊，發現遺址外有座仿當時戰爭所用的木馬， 且在木馬一側的地面上有磁磚砌成的馬影子輪廓（示意 如圖，此圖未表示出實際方位）。經查證，夏至中午時 木馬的影子會落在磁磚砌成的輪廓內。已知特洛伊城位 於北緯 40.7 度，下列哪張示意圖中的虛線最能代表當地 夏至的太陽軌跡？ A
C
320
99 學測 B
D
浩瀚的宇宙 橫行江湖
（
）5 臺灣地區約在北緯二十多度，此地區地面氣象觀測坪內安置之百葉箱，其門開 口最好朝向哪一方？ A 東方 B 南方 C 西方 D 北方。
（
91 學測
）6 下圖為某天發生日全食時太陽、地球、月球相對位置的示意圖（未按比例繪 製），甲乙丙丁四點分別代表在地球上四個不同的位置。試問當時住在地球 上哪一個位置的人最有可能觀察到日全食？ A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 E 94 學測
北極。
（
）7 在美國登月計畫中，阿波羅太空船上的太空人有許多 機會從月球看地球，並且拍下畫面。下圖即為美國登 月太空船中的太空人，在月球上空往地球方向所拍攝 的影像，其前景（圖右下角部分）即為月球表面。在 拍攝此圖的同一時刻，我們在地球上看月亮，看到的 97 學測
是哪一種月相？ A
（
B
C
D
E
）8 發生於 2009 年 7 月的日食，讓居住於臺灣地區的人有機會觀測到日食發生的 經過。試問日食發生的當天晚上最可能觀測到下列哪種月相？ 99 學測 A 眉月 B 弦月 C 滿月（望） D 新月（朔）
（
）9 某座口徑一公尺的望遠鏡配合電子感光晶片，曝光一分鐘能拍攝到的最暗恆 星亮度約為 20 星等。若此電子感光晶片對光的接收量與時間呈線性關係，如 果曝光時間增長為 40 分鐘，則該座望遠鏡可以拍攝到最暗的恆星為幾星等？ A 12 B 16 C 20 D 24 E 28。
100 學測
321
（
）0 民國 99 年春分在 3 月 21 日，秋分在 9 月 23 日，春分與秋分之間相隔幾天有 兩種計算法。第一種是由 3 月 21 日往後推算，經 4 月、5 月…到 9 月 23 日， 有 186 天；第二種計算法則是由 3 月 21 日往前推算，經過 2 月、1 月，再到 前一年的 12 月、11 月…到 9 月 23 日，共計 179 天。地球穩定繞太陽公轉， 每年幾乎相同，誤差遠小於 1 天；兩種計算法得到的天數相差 7 天，其主要理 由為何？ A 在 7 月時，地球公轉速率比較慢 B 在 7 月時，地球自轉速率 比較慢 C 在 7 月時，地球公轉速率比較快 D 在 7 月時，地球自轉速率比 較快 E 在 7 月時，地球自轉速率、公轉速率都比較快 F 在 7 月時，地球 100 學測
自轉速率、公轉速率都比較慢。 （
）q 日—月—地的運動會造成不同日、月、年週期間的時間差異，請由下表找出正 確的配對組合： 造成時間差異的日—月—地間的相對運動
（
選項
恆星日與太陽日 的時間差異
恆星月與朔望月 的時間差異
恆星年與回歸年 的時間差異
A
地球進動
地球公轉
地球公轉
B
地球公轉
月球公轉
地球進動
C
地球自轉
月球自轉
地球公轉
D
地球進動
月球自轉
地球自轉
E
地球公轉
地球公轉
地球進動
F
地球自轉
月球公轉
地球自轉
）w 在臺灣 12 月的某一天，艷陽高照， 建華騎機車去某單位，在上午 10 點 左右抵達，預計下午 2 點離開。機車 停車場如下圖所示，有遮棚，棚高約 2 公尺，甲、乙、丙、丁為四個空的 停車格。為了避免這一段時間陽光照 射，使機車太熱，他應該選擇哪一個 停車格最適當？ A 甲 B 乙 C 丙 D 丁。
（
98 學測
）e 恆星的光度與其球狀的「表面積」成正比，並且與其「表面溫度四次方」成正 比。已知織女星的絕對星等為 0.0、表面溫度為 10,000 K，太陽的絕對星等為 5.0、表面溫度為 6,000 K。織女星的半徑大約是太陽的幾倍？ A 1.2 B 3.6 C 7.7 D 10 E 100。
322
101 學測
浩瀚的宇宙 橫行江湖
（
）r 天蠍座的心宿二與火星都是紅色。有關兩者呈現紅色的成因，下列選項何者較 100 學測
符合科學上的觀點？
（
心宿二
火星
A
表面溫度
表面溫度
B
表面溫度
表面化學組成
C
表面化學組成
表面溫度
D
表面化學組成
表面化學組成
）t 太陽是一顆穩定的恆星，能源主要來自氫融合反應，這類恆星屬於主序星。而 另有一類體積約為太陽百萬倍以上的恆星，稱為超巨星。織女星的亮度為 0.01 星等，太陽的亮度為－ 26 星等，參宿四的平均亮度約為 0.8 星等（變星，星 等變化範圍為 0.4 ∼ 1.3）。其中織女星是藍色主序星，太陽是黃色主序星， 參宿四是紅色超巨星。天文學家將天體置於 32.6 光年處所看到的亮度，稱為 「絕對星等」。依據以上資料，判斷下列哪一選項的敘述是正確的？ A 織 女星的表面溫度最高，太陽的絕對星等數值最小 B 太陽的表面溫度最高， 織女星的絕對星等數值最小 C 參宿四的表面溫度最高，太陽的絕對星等數 值最小 D 織女星的表面溫度最高，參宿四的絕對星等數值最小 E 參宿四 的表面溫度最高，織女星的絕對星等數值最小。
（
96 學測
）y 右圖是甲、乙兩顆恆星輻射能量對電磁波 波長的分布曲線。下列關於甲星、乙星的 比較何者正確？ A 甲星的絕對星等比乙 星小 B 甲星的表面溫度比較高 C 甲 星與地球的距離比較短 D 甲星若是黃色 的，乙星可能是藍色。
（
）u 恆 星 的 能 量 來 自 於 中 心 區 域 的 核 融 合 反 應，距離中心越遠，氣體溫度越低。恆星 在其核心內部所產生的光子，在穿過較低 溫的光球層時，某些特定波長的光子會被 該處的物質所吸收而形成吸收譜線，天文 學家即可藉由譜線組合判別天體的組成， 右圖為 X 恆星與氫、氦、鈣、鎂等四種原 子分別造成不同的吸收光譜，根據光譜的 推斷，下列哪一種元素最不可能存在於 X 恆星的大氣之中？ A 氫 B 氦 C 鈣 D 鎂。 323
）i 小嚨在使用光學望遠鏡時，拿一紙板：中間切割掉一小圓洞，直徑為物鏡的一
（
半，將此紙板放在物鏡前，則所見影像的明亮度與解析度的變化情形為何？ 選項
A
B
C
D
影像的明亮程度
減弱
增加
減弱
增加
影像的解析度
減弱
增加
增加
減弱
）o 關於地球磁層的敘述，以下何者錯誤？ A 因地球磁場與太陽風的交互作用
（
而形成 B 受磁力線引導，極光大多出現在兩極地區 C 由於地球磁層的存 在，使得太陽風和宇宙射線幾乎不能到達地球表面 D 當高能帶電粒子闖入 地球磁層，有些會被地球磁層捕獲形成范艾倫輻射帶 E 人造衛星大多在范 艾倫輻射帶中運行，因為此處的輻射粒子比較稀少。 （
）p 下列有關彗星與流星現象的敘述，何者正確？ A 兩者存在的時間長短差不 多 B 兩者都發生在地球的大氣層範圍內 C 兩者發光的原理相同 D 兩者 均與太陽系物質有關。
多選題 （
）a 若設計一個能在嘉義的北回歸線紀念碑附近觀星專用的立體星座儀，將天空中 星星的位置呈現在立體星座儀的透明球體上，觀測者只要在立體星座儀內的適 當位置，將星星在透明球體上的位置延伸到天空，即可以找到該星星。所以， 下列關於立體星座儀的製作，哪些符合天文學的原理？（應選四項） A 設 計時刻環時，將透明球體的 180 度圓周區分為 24 個時區 B 假想觀測者位於 透明球體的球心，觀測者頭頂延伸出去為天頂 C 透明球體上所標示赤道和 黃道軌跡線的兩個交會點為冬至和夏至 D 依各個星星的天球坐標資料，繪 製於透明球體上來代表星星的位置 E 代表地軸的長棍貫穿透明球體的南北 極，地軸約與地面夾 23.5 度 F 觀測時先以指北針訂出觀測地點的約略方位， 99 學測
並將代表地軸的長棍指向北極星方向。 （
）s 下表是一些天體的基本資料。選出此表中表面溫度最高與最低的天體。（應選 98 學測
二項）
324
A
B
C
D
E
星名
天蠍 α
獵戶 β
太陽
海王星
火星
視星
1.09
0.12
－ 26
約8
－2∼2
顏色
紅
藍
黃
藍
紅
浩瀚的宇宙 橫行江湖
（
）d 在地面進行天文觀測，所運用的望遠鏡必須選擇特定的電磁波波段，才能夠觀 測天體。試選出下列哪些波段是較適合地面天文觀測？（應選二項） A 紫 外線 B 可見光 C 紅外線 D 微波 E 無線電波。
（
94 學測
）f 從地球上看，天上的行星會有凌日現象的是（應選二項） A 水星 B 金星 C 火星 D 木星 E 土星。 ）g 下列有關太陽系的敘述，何者錯誤？（應選二項） A 八大行星全部位於黃
（
道面上運行 B 金星的表面大氣濃密，成分以氫氣為主 C 火星之大氣以二 氧化碳為主，兩極之極冠為乾冰和冰所形成 D 小行星帶受地球重力影響， 無法聚成較大行星 E 科伊伯帶、歐特雲為太陽系的一分子，均為彗星的故 鄉。
綜合題 ◎右圖為天球結構示意圖，圖中粗黑箭號 → 代表太陽 在天球上的移動方向。星座ㄅ、ㄆ各位於天球北、南 半球。試回答 26 ∼ 27 題： （ ）h 下列敘述何者正確？ A 乙點為秋分點 B 冬至、夏至等節氣是看農曆所訂定的 C ㄅ星座距離我們較近 D 星座在天球 上的形狀永遠是固定的。 （
）j 若太陽位於圖中甲處，則 A 地球北極當 天會出現永晝現象 B 臺北當天中午陽光 直射，無竿影 C 臺北當天會出現日夜等 長 D 此時為每年三月二十一日左右。
◎ 12 月 32 日，小唬到天文館參觀遇到隔壁鄰居小嚨。小嚨自告奮勇擔任小唬的嚮導，進了 三樓的宇宙通道，小嚨指著天頂說：「看，那是北極星！它老是在頭頂出現喔！而且是全 天空最亮的星，所以可以用來辨認方位！」但是小唬比較關心他的星座摩羯座能否在冬天 看到，小嚨很高興的說：「摩羯座的人不是在冬天出生嗎！摩羯座當然是冬季的星座了！」 小唬說：「真的在冬季夜空可以看到摩羯座嗎？」試回答 28 ∼ 30 題： （ ）k 關於北極星的位置，小嚨唬嚨的緊，他的錯誤是 A 沒有一個地方可以看到 北極星在天頂 B 北極星會東升西落，改變位置 C 北極星屬於夏季星座， 所以冬季時看不見 D 在臺北看北極星約在北方仰角約 25 度處。
325
（
）l 關於北極星的亮度，小嚨也唬嚨的緊，他的錯誤發生在 A 夜空中有很多比 北極星更亮的恆星 B 北極星是夜空最亮的恆星，但是還有更亮的行星 C 北極星是全天空第三亮的星，還有太陽與月亮比北極星亮。
（
）; 摩羯座是黃道十二宮在冬季之一宮，但是它不是冬季星座，這是因為 A 太 陽在冬季的位置很靠近它 B 它要在南半球才看得到 C 黃道十二宮總是在 改編自 北一女中
白天升起。 ◎右圖為月球、地球、太陽的相關位置及形成月相的 示意圖。當月球繞地球公轉一周從位置甲轉到乙， 它也完成自轉一周。參考右圖，回答 31 ∼ 32 題。 （
91 學測 ）z 已知一圓周涵蓋 360 度，則地球在繞太 陽公轉的軌道上，每日平均約前進多少 度？ 當 月相 從 滿月到 下一次 滿月，地 球在繞太陽公轉的軌道上，約前進多少 度？（應選二項）
（
選項
地球繞太陽公轉 「每日」平均前進度數
選項
地球繞太陽公轉 「每月」平均前進度數
A
約1度
E
約1度
B
約 15 度
F
約 15 度
C
約 30 度
G
約 30 度
D
約 45 度
H
約 45 度
）x 下列敘述，何者錯誤？（應選二項） A 地球除自轉外，也繞太陽公轉 B 地球除繞太陽公轉外，也繞月球公轉 C 地球繞太陽公轉的方向為自西向東 D 月球繞地球公轉的方向為自西向東 E 月球從圖之位置甲轉到乙，月相從 滿月又再次滿月。
（
）c 當月球由甲運行到乙時，約經過多少時間，且此一運行週期的名稱是？請選出 正確的組合：
326
選項
週期時間
週期名稱
A
29.53 天
恆星月
B
27.32 天
恆星月
C
29.53 天
朔望月
D
27.32 天
朔望月
浩瀚的宇宙 橫行江湖
◎將恆星的光度對表面溫度作圖，稱為赫羅圖，如下圖所 示。參考右圖，回答 34 ∼ 36 題： 學測 （ ）v 從左上到右下的帶狀區中的恆星，稱為主序 星，下面的敘述，何者是錯誤的？ A 太陽 是一顆主序星 B 主序星是恆星演化的末期 階段 C 恆星的一生大部分都在主序帶上度 過 D 主序星的中心正在進行氫融合反應。 （
）b 下列有關主序帶上質量最大星體的敘述何者正 確？ A 因其質量最大，所以壽命最長 B 因其位於主序帶右下方，可知其溫度最低 C 因其密度最大，所以半徑最小 D 因其位於主序帶左上方，可知其光度最大。
（
）n 在赫羅圖中的恆星可以分為主序星、白矮星與紅巨星，下列敘述何者正確？ A 白矮星的體積比主序星大 B 紅巨星的光度比主序星小 C 太陽型恆星在 演化末期會成為一顆紅巨星 D 紅巨星的中心正在進行氫融合反應。
◎ 37 ∼ 40 題為題組 （
）m 右圖為小唬在今年 2 月 28 日晚上 10 點鐘， 於羊鳴山所製作的星象觀測紀錄圖，則下列 關於此圖的敘述，何者正確？ A 圖中的 X 代表東方 B 圖中的 Y 代表黃道 C 虛線圓 弧代表赤道，也就是太陽在一年當中在天空 中的位置 D 星座盤上太陽並不是位於同一 個位置，而會隨著日期改變，是因為地球每 年會繞太陽公轉一周。
（
）, 依 圖 判 斷， 哪 個 星 座 的 可 以 觀 測 的 時 間 最 久？ A 天龍座 B 大熊座 C 獵戶座 D 巨蟹座。
（
）. 若依照小唬的星象觀測紀錄圖來看，那麼北斗七星在實際星空中出現的情況應 為下列何者？
A
B
C
D
327
（
）/ 一個月後（3 月 28 日）小唬再到羊鳴山觀星，同樣是晚上 10 點鐘，那麼他們 將會發現 A 獵戶座向東偏移了 15 度 B 巨蟹座向西偏了 30 度 C 大犬座 向北移了 45 度 D 北極星的仰角增加了 15 度。
◎飛馬座附近的 X 彗星，其視星等是 8.6。大明、小華、大琳、小美四人相約攜帶不同類型 的望遠鏡（如下表所示）與相關天文觀測器材資料到山上觀測。回答 41 ∼ 43 題： 91 學測補考
（
大明
小華
8 公分折射式望遠鏡 焦距：800mm 目鏡焦距：8mm、 12mm
8 公分反射式望遠鏡 焦距：1000mm 目鏡焦距：8mm、 10mm
大琳
小美
12 公分反射式望遠鏡 焦距：1200mm 7×50 雙筒望遠鏡 目鏡焦距：8mm、 物鏡直徑：50mm 18mm
）! 已知望遠鏡放大倍率為物鏡焦距與目鏡焦距的比值，下列有關他們四人經由望 遠鏡可以看到的彗星影像放大倍率的敘述，何者正確？（應選二項） A 大 明最大可看到 8 倍影像 B 小華最大可看到 125 倍影像 C 大琳最大可看到 100 倍影像 D 小美最大可看到 7 倍影像 E 小美最大可看到 350 倍影像。
（
）@ 他們四人當中，何人的望遠鏡口徑最小？已知物鏡口徑越大，能收到的光線越 多，則何人所看到的 X 彗星最明亮？ （應選二項）
（
選項
口徑最小
選項
彗星最明亮
A
大明
E
大明
B
小華
F
小華
C
大琳
G
大琳
D
小美
H
小美
）# 飛馬座的 α 星的視星等是 2.6，其亮度約為 X 彗星的多少倍？其計算方法為 何？ （應選二項）
328
選項
倍數
選項
計算方法
A
6.0
E
8.6 減 2.6
B
11.2
F
8.6 加 2.6
C
90
G
6 的 2.51 次方
D
250
H
2.51 的 6 次方
浩瀚的宇宙 橫行江湖
◎右圖是一幅使用哈伯望遠鏡拍攝的影像，呈現 甲、乙兩個星系與散布在圖面上的恆星。試根據 93 學測 下圖回答 44 ∼ 45 題： （ ）$ 下列有關影像中的恆星與甲、乙兩 星 系 的 敘 述， 哪 一 選 項 是 正 確 的？ A 恆星分別屬於甲或乙星系 B 恆 星與甲、乙兩星系都屬於我們銀河系 C 甲、乙兩星系不屬於我們銀河系， 而是與我們銀河系差不多的系統 D 甲星系屬於我們銀河系，乙星系則不是。 （
）% 下列有關地球與甲、乙兩星系遠近的敘述，哪一選項是正確的？ A 甲星系 比較近，因為所有星系體積大小都差不多 B 甲星系比較近，因為距離愈遠 的星系，我們觀測到的體積愈小 C 乙星系比較近，因為距離愈遠的星系， 我們觀測到的體積愈小 D 無法由圖中得知，須由其他方法才能判斷星系的 距離。
◎假設有一顆與太陽類似的恆星，其中有三顆固態行星在一共同軌道上繞著它運轉，如下圖 所示。這三顆行星的質量與大小都與地球差不多，其他基本資料與軌道參數如下表所示。 為了方便對照，地球的資料附在下表中的最後一列作為參考。依據以下圖表，回答 46 ∼ 97 學測
47 題。
（
自轉週期
軌道傾角
大氣壓力（atm）
甲行星
42 小時
24 度
0.001
乙行星
20 小時
12 度
0.8
丙行星
12 小時
65 度
1.2
地球
24 小時
23.5 度
1.0
）^ 丙行星之極區的緯度範圍為何？ A 23.5 度至 90 度 B 25 度至 90 度 C 65 度至 90 度 D 67.5 度至 90 度 E 該行星沒有極區。
（
）& 甲、 乙、 丙 三 行 星 中， 晝 夜 溫 度 差 別 最 大 與 最 小 的 分 別 是 哪 一 顆 行 星？ A 最大的是甲行星，最小的是乙行星 B 最大的是甲行星，最小的是丙行星 C 最大的是乙行星，最小的是甲行星 D 最大的是乙行星，最小的是丙行星 E 最大的是丙行星，最小的是甲行星 F 最大的是丙行星，最小的是乙行星。
329
◎請閱讀下列短文後，回答 48 ∼ 50 題： 人們對宇宙的探索，主要是靠觀察星光。因為真空中的光速是每秒 30 萬公里，我們所觀 察到的其實都是在稍早時間的天體的形象。除了光波外，來自外太空的輻射線還包括紫外 線，以及由高速的帶電粒子所組成的宇宙射線等。對於較接近我們的太陽系中的星體，科 學家們也曾發射一些偵測器，以作更近距離的觀察。例如，美國航太總署所發射的精神號 探測車，在 2004 年初降落於火星的古希柏（Gusev）隕石坑。這個隕石坑直徑約 200 公里； 而地球上常見的隕石坑直徑則約為 20 公尺到 1 公里。火星是太陽系中的行星，其表面的 大氣壓力及重力加速度大約分別是地球對應值的 0.006 和 0.4 倍。精神號的裝備類似於地 質探勘機器人，主要是利用立體攝影機和紅外線攝影機拍攝火星的地形影像，再以無線電 100 學測
波傳回地球。 （
）* 上文提及的輻射線與光波中，哪一種不以光速傳播？ A 可見光 B 宇宙射 線 C 紫外線 D 紅外線 E 無線電波。
（
）( 當地球距離火星約為 6×107 公里時，精神號探測車將火星表面影像利用無線 電波傳回地球，則地球上的科學家須等待多久後才能收到訊號？ A2 分鐘 B 20 分鐘 C 2 秒 D 20 秒 E 200 秒。
（
）) 下列何種撞擊原因，最可能造成火星與地球上的隕石坑直徑差別？ A 地球 表面各處均較火星表面堅硬，受撞擊形成的坑洞較小 B 地球的大氣密度較 大，隕石通過大氣層時，因摩擦燃燒損失較多質量 C 地球的重力場較大， 造成隕石通過大氣層的時間較久，因摩擦燃燒損失較多質量 D 地球有磁場， 會使隕石加速落下，隕石通過大氣層時，因摩擦燃燒損失較多質量 E 地球 有電離層，會使隕石加速落下，隕石通過大氣層時，因摩擦燃燒損失較多質量。
答案 1D qE a BDEF z AG ! BD
330
2B wD s BD x BE @ DG
3C eB d BE cB # DH
4B rB f AB vB $C
5D tD g BD bD %D
6B yB hA nC ^B
7D uB jA mD &B
8D iA kD ,A *B
9D oE lA .B (E
0A pD ;A /B )B
浩瀚的宇宙 橫行江湖
「長於」另外半年，（簡單假設：兩個半年
解析
的地球公轉軌道長度相同，）則表示在這期
2 A 同一經線上，基本上時間相同。C 因地
間內的 7 月時，地球公轉速率比較慢，所以
軸傾斜 23.5 度，使得南北半球的季節相反， 例如：北半球夏季時，南半球冬季。D 日食 的發生須「日 - 月 - 地」依序直線排列，月
同樣繞行公轉軌道半圈卻耗時比較久。 q
恆星日 vs 恆星月 vs 恆星年 vs 太陽日
食的發生須「日 - 地 - 月」依序直線排列， 而同一日內，「日 - 月 - 地」無法轉變為「日 -
引發
地球自轉
時間差的
的同時
3 於正午時影子達最長 冬至：1 地球在公
日-月-
「地球公
轉軌道上靠近近日點的位置；2 太陽光直
地運動
轉」了
地 - 月」排列。
射南回歸線。
朔望月
回歸年
月球（繞 地球繞太 地）公轉 陽公轉的 的同時
同時也發
「地球公 生「地球 轉」了
進動」
5 因為氣象觀測的目的在獲取客觀性的資料，
r 1 心宿二是「恆星」，因內部的核融合反
須避免太陽直射觀測百葉箱中的溫度或溼度
應而發光，顏色反應恆星的表面溫度：表面
量測相關儀器。臺灣地區位居北回歸線附
溫度越低，越呈紅色；反之，呈藍白色。2
近，太陽的視軌跡大多是位在南方的天空，
火星是「行星」，本身不會發光，只能靠反
因此百葉箱的門應當開口朝北！
射太陽光線而被我們觀測到；其顏色會受表
6 要觀察到日全食必須 1 面向太陽（白天）； 2 位在太陽會「完全」被月亮遮蔽的位置； 故選擇「乙」。
面物質的化學組成所影響。 t 1 表面溫度可由星光的顏色判斷：藍白色 表示恆星表面溫度較高，黃、紅色則漸次降
9 1 由題目「此電子感光晶片對光的接收量
低。 表面溫度由高而低：織女星（藍色）
與時間呈線性關係」：曝光時間由 1 分鐘增
＞太陽（黃色）＞參宿四（紅色）。2 絕
加到 40 分鐘＝光的接收量增加 40 倍，即亮
對星等反映恆星的發光強度：光度愈強，絕
度增加 40 倍。2 恆星星等相差 5 等，亮度
對星等的數值愈小。恆星體積愈大時，表示
相差 100 倍＝ 星等相差 1 等，亮度相差約 2.5
其內部的核融合反應產生愈多的能量，即具
5
（2.5 ≒ 100） 倍： 亮 度 增 加 40 倍（40 ＝ 1
4
有較大的發光強度，因此體積最大的參宿四
100/2.5 ≒ 2.5 ），所以可以觀察到星等再
（超巨星）的光度最強，絕對星等數值最小。
暗 4 等（4 ＝ 5 － 1）的恆星。3 星等數值
u 四種元素的吸收譜線中，只有氦的吸收譜線
越大，表示越暗：所求＝ 20 ＋ 4 ＝ 24。 0 1 地球的「自轉」速率與「一日」的長短
無法在 X 恆星中找到，故推論氦元素最不 可能存在於此恆星大氣中。
息息相關： 因為一整年當中，每日均是 24
i 1 影像的明亮程度由望遠鏡的「聚光力」
小時，故此現象與地球自轉的速率較無關。
決定：聚光力與口徑面積成正比。2 影像
2 地球的「公轉」速率與「一年」的長短
的解析度由望遠鏡的「解析力」決定：口徑
（包括：日數）息息相關。根據題目，從 3
越大，解析力越好。 題目的設定為望遠鏡
月 21 日春分、夏至到 9 月 23 日秋分的日數
的口徑面積縮小，因此影像的明亮程度與解
331
析度都減弱。 p A 彗星長，流星短。B 彗星位於大氣層外。 C 彗星：反射太陽光；流星：與空氣摩擦 生熱發光。 d 來自宇宙中的電磁波大多會被大氣吸收，若
目鏡焦距，最大放大倍率＝物鏡焦距（基 本上會是固定值）÷「最短的」目鏡焦 距。 2 雙筒望遠鏡：「『7×』50」＝放大倍率 為 7 倍（物鏡口徑為 50mm）。
電磁波能順利通過大氣而抵達地面，我們就 能利用這些電磁波進行天文觀測。其中，可
物鏡焦距
見光與無線電波不被大氣吸收，故選 B、
(mm)
E，也因此地面天文觀測主要使用光學望遠 鏡以及無線電波望遠鏡。紅外線雖然也有機 會抵達地面，但是僅限於少數水氣稀少的地 區（高山或沙漠），因此不是最佳的選擇。 f 凌日：從地球觀測時，星體行進路徑會穿越 太陽盤面，行星公轉半徑小於地球者才會發 生。
星：天狼星。
大琳
小美
800
1000
1200
？
8
8
8
？
目鏡焦距 (mm) 最大放大 倍率
100 倍 125 倍 150 倍
7倍
@ 彗星最明亮，則需望遠鏡（物鏡）口徑最大：
物鏡口徑 (mm)
大明
小華
大琳
小美
80
80
120
50
z 1 地球繞太陽公轉一圈 360~，週期為一年，
$ 星系是構成宇宙的基本單位，每一個星系跟
即耗時 365.25 日：地球繞太陽公轉「每日」
我們身處的銀河系都分別是一個單位系統。
平均前進度數＝（360~÷365.25 日）≒ 1~ /
故影像中所見到的星系均不屬於我們銀河
日。2 地球繞太陽公轉一圈 360~，週期為
系，僅是與銀河系差不多的系統。而圖面上
一年，即耗時 12 個月：地球繞太陽公轉「每
的恆星則無法直接判斷所屬，需要有每一顆
月」平均前進度數＝（360~÷12 月）≒ 30~
恆星距離地球的數據資料後，才能正確知道
/ 月。
該恆星的位置。
x B 月球繞地球公轉，地球繞太陽公轉。E 滿月時，月球 - 地球 - 太陽三者須依序排列 成線，因此，月球從圖中位置甲轉到丙時， 月相才會從滿月又再次滿月。 c 月球從甲運行到乙：對遙遠恆星而言，已公 轉一周，故為「恆星月」；週期是 27.32 天。 月球從甲運行到丙：對太陽而言，已公轉一 周，故為「朔望月」；週期是 29.53 天。 ! 1 單 筒 望 遠 鏡： 放 大 倍 率 ＝ 物 鏡 焦 距 ÷
332
小華
最短的
g B 金星的大氣主要以二氧化碳為主。 l 天空中最亮的恆星：太陽；夜空中最亮的恆
大明
% 宇宙間的各恆星、星團或星系均無法直接由 影像判讀其距離。 * 電磁波（光波）以光速傳播，由低頻到高頻， 包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線等； 但由題目知「由高速的帶電粒子所組成的宇 宙射線」不是電磁波，故選 B。 ( 無 線 電 波 以 光 速（ 約 3×108 公 尺 / 秒 ＝ 3×105 公里 / 秒）行進： 距離＝時間 × 速率
浩瀚的宇宙 橫行江湖
7 5 6×10 公里＝時間 ×3×10 公里 / 秒
時間＝ 200 秒。 ) A 地球與火星地表均由岩石組成，堅硬度 上沒有明顯的差異。C 若僅考慮地球重力 場較大，則隕石下落的加速度較高、速率較 快，通過大氣層的時間較短。D、E 磁場 與電離層對隕石落下的速率無明顯影響。
333