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天空中的鑽石. 多媒體教學設計. 設計者:陳朝仁 翁貴美 陳秀娟. 一起進入星星的世界. 目錄. 一. 星星的光度與顏色 二. 星星的一生 三. 星座與星星的命名 四. 觀測星星的方法 五. 認識星座盤 六. 星空下尋找星星 七 . 星星運行的方式 八. 四季星座圖 九. 看星星的移動來定方位~尋找北極星 十. 觀星注意事項 十一. 星座神話 十二. 學習單 十三. 結束. 一 : 星星的光度與顏色. 1. 不同的光度
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天空中的鑽石 多媒體教學設計 設計者:陳朝仁 翁貴美 陳秀娟
目錄 一.星星的光度與顏色 二.星星的一生 三.星座與星星的命名 四.觀測星星的方法 五.認識星座盤 六.星空下尋找星星 七.星星運行的方式 八.四季星座圖 九.看星星的移動來定方位~尋找北極星 十.觀星注意事項 十一.星座神話 十二.學習單 十三.結束
一:星星的光度與顏色 1.不同的光度 2.星星的顏色與年齡 • 在晴朗的夜晚,抬起頭看到星星閃爍著,有的星星看起來好亮,有的不太亮,更進一步仔細的觀察,好像發現到星星的顏色似乎有不同的顏色,有的看起來是白色的,有的看起來是藍色的,也有看起來像紅色的星星。
1.不同的光度 • 天文學家將星星的光度分為好幾個等級,如1等星、2等星.....等,稱為視星等。 • 肉眼看得見最暗的星是6等星,光度每增加2.5倍,就增為一級,1等星比6等星高五個等級,也就是2.5乘5次,約為100倍。 • 同樣地,比一等星亮2.5倍的星就是0等星(如織女星~位於天琴座α星~被定為 0.0 等),比這個更亮2.5倍的又就是負一等星(如天狼星~也就是大犬座α星~為 -1.6 )。7等星以下也是同樣的,但必須望遠鏡來看了。 • 注意:前面說過,星星的亮度被劃分成不同的等級,但是我們在地球上看到的 1 等星,很可能只是因為它與地球的距離較近的緣故,當然,有些實際上非常亮的星,由於距離遠而被列為 6 等星。
星星的光度等級和數目 0星等以上 9 4星等 720 1星等 12 5星等 2000 2星等 67 6星等 5600 3星等 190 7~10星等 529000 以面積大小表示星球的光度 星等與數目 六星等 五星等 四星等 三星等 二星等 一星等 約2.5倍 約100倍
2.星星的顏色與年齡 • 每一顆恆星所發出來的光各不相同,星光的顏色也不同,而它的顏色也正告訴著我們他的生命。 • 1.當溫度昇高,物體會開始發出暗紅色的光,而後溫度不斷地上昇,物體發出的光,也會由暗紅色漸漸地變成紅光(溫度約在攝氏二千至三千度)、黃光(攝氏五千度至六千度)而到白光(攝氏一萬度)、藍光(更高溫),因此觀察一顆恆星的光,可以知道這顆恆星的表面溫度。 • 2.另外,由色光與星等的關係,可以推算出這顆恆星的年齡,通常年輕而大質量的恆星,會發出藍白色的光,屬幼年期的星星;星光呈黃色是壯年期;溫度低、呈紅色的則屬老年期的星星。至於白矮星則是溫度高發出白色光的星,它是低質量、已接近死亡的恆星。
星星的顏色 紅 橘 黃 白 淡藍 藍
二:星星的一生 • 看似永恆的星星,其實和人一樣,也有死亡,只是它的壽命比人要長許多。決定各種星星一生的因素,是它們誕生時的質量大小,大致可以分為兩條。
兩種命運 • 這依質量大小來劃分的星球演化過程為: • 1.質量大 • 星球誕生,並快速成長。 • 在主序帶上停留數十億年。 • 膨脹成為紅巨星。 • 爆炸時成為超新星。 • 爆炸完後收縮成為中子星。 • 2.質量小 • 雲氣收縮,星球誕生。 • 在主序帶上停留數百億年。 • 外層膨脹成為紅巨星。 • 質量小無法產生能量,因此冷卻成為白矮星。
三.星座與星星的命名 星座的由來 • 約在5000年以前,美索不達米亞地方有一群巴比倫亞的牧羊人過著逐水草而居的生活。每到了夜晚,他們一面看著羊群,一面觀察各種星星,將較亮的、一些相鄰近的星星互相連接,把他們想像成各種動物、或是用具、甚至所信仰的神像等,並以它們來命名,創造了所謂的星座。 美索不達米亞地區所產生的星座命名方式,後來傳入了希臘,在希臘又增加了一些新的星座。而以後進入了16世紀,航海盛行後,又創設了更多與航海有關的新星座。 直到1930 年,國際天文聯盟(International Astronomical Union, IAU)把星座名稱加以統一,將全天的星座定為88個。
星星的名字 • 一個星座中最亮的星為α星,其次為β、γ、δ......。天蝎座α就是天蝎座中最亮的星。有些星會有特別的名字,例如天蝎α叫 Antares(火星之敵)。 另外中國也有一套星宿與星的命名方式,現在我們也常使用。例如前述的天蝎α叫『心宿二』;牛郎、織女、天津四、大陵五......等,都是中國人給予星星的名字。
四.觀測星星的方法 • 1.尋找方位 • 2.測量高度角
尋找方位 利用指南針或指北針來尋找星星的方位 • 1.面對要觀測的星星站好,指北針或指南針平放手上。 • 2.使盤面上的北方與指針上的北極(N)重合。 • 3.以手筆劃,將要觀測的星星由空中垂直地畫到地面,用指北針測出地面那一點的方位。
測量星星的仰角 • 1.使用仰角器來測量星星的仰角。 • 在台灣觀測到的北極星,其位置大約在北方仰角23.5度處。 • 2.簡易測量高度法 • 觀察星星的高度位置時可以藉由手來幫助我們。 • 把手臂伸直,食指的寬度大約是1度;握緊拳頭,拳頭的寬度大約就是10度,高度角。
五:認識星座盤 一般人多半使用星座盤來認識星星和星座,星座盤畫著我們仰頭所看到的星空,引領我們認識星星。
使用星座盤 步驟一 • 將星座盤轉到你想要的月、日、時刻,在視窗中便呈現出當時星空的狀況。(以1月20日晚上8點的星空為例)便轉到如投影片21頁的操作星座盤: • 1-1.先從最外圈的月份找起,找到1月份。 • 1-2.再向內圈找到日期20日的位置。 • 1-3.將這條分界線旋轉至最內圈20時的位置(如下圖所示),星座盤中間所顯示的星空即是1月20日晚上8點的星空。
步驟2 之後將星座盤舉向上面朝自己,向著天空接著利用指南針找到南方,面對南方星座盤拿法如圖所示,檢視盤中所顯示的南方星空,再抬頭看南方天空,如此對照使用。此時右手邊的天空就是西方天空,左手邊則是東方天空,背後則是北方天空。 注意喔!星座圖上的方位「東、南、西、北」和一般地上的方位「東、西、南、北」剛好左右相反,所以一定要記得把星座圖高舉頭頂喔(如右下圖)。
尋星初步( 別忘了星座圖是要圖面朝下來認識的喔) • 先認出獵戶座吧!無論是造型或亮度都非常明顯,其腰部由三顆星排列而成 (腰帶),雙肩及雙腿則各有一顆亮星,其中右肩那顆參宿四呈紅色,而左腿的參宿七則偏藍色。尋找獵戶座 • 順著獵戶的腰帶三星往東南沿伸,絕不會錯過耀眼璀璨的天狼星,因為它是四季夜空中最亮的恆星。天狼星屬於大犬座。星座神話之~大犬座 • 順著獵戶的雙肩二星往東方延伸,可找到另一顆亮星南河三。南河三屬於小犬座。星座神話之~小犬座 • 天狼、南河三與參宿四連成一等腰三角形,就是冬季大三角。冬季大三角 • 順著天狼星和獵戶的左肩 (參宿五) 連線往西北延伸,可找到金牛座的亮星畢宿五 (位於牛角),金牛角呈V字型,很容易辨認;再順同一方向續往西北,則可找到金牛座赫赫有名的疏散星團-昴宿 (七姊妹) 星團,肉眼看起來是模糊的星點,但是只要用雙筒望遠鏡就可看到如課本13-3節相片一樣的奇觀哦! • 把天狼、南河三、參宿七、畢宿五連成一個弧線,再繼續連成一個橢圓,就是冬季大橢圓,又因此多找到了御夫座 (五邊形) 的五車二及雙子座 (像個 "北" 字型) 的北河二與北河三。
尋找獵戶座 • 冬季的星空相當的熱鬧,而其中獵戶座是最具代表性的「冬夜之王」,在其腰帶的三顆星下為著名的 M42星雲,以肉眼便隱約可見。
奧立翁是一個非常優秀的獵人,每次打獵都滿載而歸,月亮及狩獵女神阿特米斯心中有一點點喜歡他,於是奧立翁常伴隨女神左右。他們像戀人一樣一起狩獵,所以到處傳聞著﹕「阿特米斯要跟奧立翁結婚了。」奧立翁是一個非常優秀的獵人,每次打獵都滿載而歸,月亮及狩獵女神阿特米斯心中有一點點喜歡他,於是奧立翁常伴隨女神左右。他們像戀人一樣一起狩獵,所以到處傳聞著﹕「阿特米斯要跟奧立翁結婚了。」 奧立翁的爸爸是海神,所以奧立翁能夠在海上行走,有一天阿波羅看到奧立翁在海面上行走時,悄悄地在奧立翁頭上加上了一點光輝。 星座神話之~獵戶座(Orion)
阿波羅假裝什麼也不知道,帶著阿特米斯到可以看到奧立翁頭上那個光的海岸邊,然後對著妹妹說﹕「阿特米斯,雖然妳是狩獵女神,對自己的弓箭也非常有自信,但是就算是妳也無法射到海中央那個小光吧!」完全不知情的阿特米斯聽了阿波羅的話之後,就將弓搭上了箭,然後非常準確地射中了那個光。不久後,頭被射穿的奧立翁的屍體被打撈起來,知道事實真相的阿特米斯非常傷心地跪到父親宙斯跟前,要求宙斯將奧立翁舉上天變成星座。阿波羅假裝什麼也不知道,帶著阿特米斯到可以看到奧立翁頭上那個光的海岸邊,然後對著妹妹說﹕「阿特米斯,雖然妳是狩獵女神,對自己的弓箭也非常有自信,但是就算是妳也無法射到海中央那個小光吧!」完全不知情的阿特米斯聽了阿波羅的話之後,就將弓搭上了箭,然後非常準確地射中了那個光。不久後,頭被射穿的奧立翁的屍體被打撈起來,知道事實真相的阿特米斯非常傷心地跪到父親宙斯跟前,要求宙斯將奧立翁舉上天變成星座。 • 於是後世傳說﹕只要阿特米斯乘坐月之馬車在夜空中奔跑時,就可以見到奧立翁﹔還有傳說﹕奧立翁腳下蹲著的天兔星座正是奧立翁捕獲獵物的姿態﹔另外,我們可以看見奧立翁和阿特米斯在冬夜相互依偎。奧立翁真是命運多舛的獵人啊!
由獵戶座的參宿四,大犬座的天狼星(全天最亮恒星),及小犬座的南河三,形成了冬天裡的正三角。由獵戶座的參宿四,大犬座的天狼星(全天最亮恒星),及小犬座的南河三,形成了冬天裡的正三角。 在獵戶座的北邊一點可以找到金牛座,其背上有另一個著名的星團-昴宿星團,亦是俗稱的七姊妹,是熱門的外星人家鄉候選地之一。 冬季大三角
古埃及人把大犬座天狼星視為最重要的一顆星,因為當夏至日出之前(八月上旬)天狼星出現於東方地平線時,尼羅河的河水受到上游結集雨水與融冰的影響,在三角洲氾濫成災,卻也帶來肥沃的淤泥,因此埃及人把天狼星尊為「尼羅河之星」。 此外,埃及人還把大犬座天狼星當作計算「年」的標準,當天狼星每年第一次出現在東方地平線的日子,就是新年的開始﹔然後依月亮的圓缺,每月訂為三十天,全年為三百六十天。由此可見,這顆光度高達負1.5等的全天第一亮星,在古埃及是如何被尊敬。 星座神話之~大犬座
中國北方的古中國人則把這顆炯炯有神的晶亮星星,視為「賊仔」星,當這顆星高掛在南方天空時,正是酷寒的冬季,天狼星閃耀在廣闊的白雪大地輝映晶藍色光芒,好似餓犬滿懷惡意、目露兇光望蓍獵物﹔也好像盜匪準備要打家劫舍一般,所以才有「冬防」這句成語。 • 然而,在希臘史詩《奧德賽》中,「阿狗斯」是尤里西斯的忠犬,牠為了等待去特洛伊打仗的主人尤里西斯,天天到港口望著大海,卻每次都大失所望。 • 二十年後,尤里西斯真的回來了,阿狗斯高興地猛搖尾巴,對著主人汪汪叫。當尤里西斯抱起阿狗斯時,年老的阿狗斯卻因太興奮,心臟病發頹然垂下頭斷氣了。後來天神宙斯感念其忠心耿耿,就將牠放到天上變成星座,就是大犬座。
1.為獵戶座之犬. 2.牧夫為酒神Dionysus之徒Icarius,有一次Icarius把新調的酒給牧羊人嘗試,牧羊人喝醉以為Icarius下毒,殺死Icarius. Icarius之狗逃出並告訴Icarius之女Erigone, Erigone悲慟不已,懸樑自盡,而狗也傷心而死,Zeus把Icarius變成牧夫座,Erigone為室女座,把狗變成大犬座(有說是小犬座). 星座神話之~小犬座(Canis Major)
照片中星星變成長形線段了,你一定有個疑問,天上的星星不都是一直都一樣不會改變位置的嗎?為什麼會隨著時間而產生變化了呢?這照片究竟是怎麼一回事呢?你一定也有個疑問,天上的星星為什麼會隨著季節變動,而形成所謂的四季星象呢?照片中星星變成長形線段了,你一定有個疑問,天上的星星不都是一直都一樣不會改變位置的嗎?為什麼會隨著時間而產生變化了呢?這照片究竟是怎麼一回事呢?你一定也有個疑問,天上的星星為什麼會隨著季節變動,而形成所謂的四季星象呢? 1.星星的日周運動 2.星球的運行方向 3.星星的年周運動 七.星星運行的方式
把地球的赤道延伸到 天球,稱為 天球赤道。星星的運動和天球赤道是平行的,由東到西,旋轉一次恰好是一日,這就是星星的日周運動。 旋轉的中心是把地球的自轉軸延伸到天球的南北極,而北極星便是最靠近天球北極的星星。 地球一天自轉一圈,也就是說,天上的星星每小時移動15度。 1.星星的日周運動
北方天空的星球以北極星為中心,逆時針旋轉,24小時繞行一圈。北方天空的星球以北極星為中心,逆時針旋轉,24小時繞行一圈。 2.星球的運行方向
這是由於地球一面自轉,又一面作公轉運動。因此,全年之中每一個季節,在傍晚所能看見的星座就不同。而這樣星星在整個天球上一年繞行一周,又回到原位,稱為星星的年周運動。這是由於地球一面自轉,又一面作公轉運動。因此,全年之中每一個季節,在傍晚所能看見的星座就不同。而這樣星星在整個天球上一年繞行一周,又回到原位,稱為星星的年周運動。 因此同一時刻可見到的星座,會隨著季節有所不同。 例如:當晚上8點的時候,以冬天來說,北斗七星在北極星的東方;以夏天來說,北斗七星在北極星的西方。 3.星星的年周運動
八.四季星座圖 • 1.春季星座圖 • 2.夏季星座圖 • 3.秋季星座圖 • 4.冬季星座圖
春風送暖學認星北斗高懸柄指東斗口兩星指北極找到北極方向清獅子橫臥春夜空軒轅十四一等星牧夫大角沿斗柄星光點點照航程春風送暖學認星北斗高懸柄指東斗口兩星指北極找到北極方向清獅子橫臥春夜空軒轅十四一等星牧夫大角沿斗柄星光點點照航程 春季星座圖
斗柄南指夏夜來天蠍人馬緊相挨順著銀河向北看天鷹天琴兩邊排天鵝飛翔銀河歪牛郎織女色青白心宿紅心照南斗夏夜星空記心懷斗柄南指夏夜來天蠍人馬緊相挨順著銀河向北看天鷹天琴兩邊排天鵝飛翔銀河歪牛郎織女色青白心宿紅心照南斗夏夜星空記心懷 夏季星座圖
秋夜北斗靠地平仙后五星空中升仙女一字指東北飛馬凌空四邊形英仙星座照夜空大陵五星光會變南天寂靜亮星少北落師門賽明燈秋夜北斗靠地平仙后五星空中升仙女一字指東北飛馬凌空四邊形英仙星座照夜空大陵五星光會變南天寂靜亮星少北落師門賽明燈 秋季星座圖
三星高照入寒冬昴星成團亮晶晶金牛低頭沖獵戶群星燦爛放光明御夫五星五邊形天河上面放風箏冬夜星空認星座全天最亮天狼星三星高照入寒冬昴星成團亮晶晶金牛低頭沖獵戶群星燦爛放光明御夫五星五邊形天河上面放風箏冬夜星空認星座全天最亮天狼星 冬季星座圖
星星會隨著季節變化而移動,但星星之間的相關位置並不會改變。星星會隨著季節變化而移動,但星星之間的相關位置並不會改變。 事實上,星星都是以北極星為中心旋轉,旋轉一周的時間正好是一天。所以北極星他一直都在我們的正北方, 他幾乎都不移動,因此他可以幫助我們辨別方向喔! 九.看星星的移動來定方位
尋找北極星 北極星不是一顆很亮的星星,那要如何才能找到他呢? 1.利用大熊星座的大杓子 2.透過仙后座來尋找
利用大熊星座的大杓子 • 春、夏季時利用大北斗的斗杓,將杓口兩顆星連結起來,以它的長度為準,直線往前延長五倍,就可找到北極星。 北極星
在春天的星空中大熊星座是一個蠻出名的星座因為他以包含〞北斗七星〞而聞名在三月中旬下午八點左右朝北站立視線移到天頂附近在正北方稍偏東距地平線30度左右 有七顆排成大水瓢形狀那就是北斗七星。 在春季傍晚杓口朝下杓柄指向東方代表是春天的到來北斗七星從杓口第一顆星分別為天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、瑤光除天權星是3等星之外其餘都是2等星又其中只有最亮的天樞星是淡橙色之外其餘都是白色。 大熊星座之~北斗七星
透過仙后座來尋找 • 秋、冬季時利用仙后座來找,將仙后座兩邊星延長找出交叉點,交叉點和中間星連結起來,直線往前延長五倍,就可找到北極星。 北極星
主星是三顆二等星和兩顆 星三等星排成英文字母“W”的形 狀。 伊索比亞王國之皇后卡西歐佩亞,是一個極度殘暴的人,眾神皆對她有怨 言,有一次卡西歐佩亞自誇比海中的仙女奈莉得貌美多了,這 話傳到了奈莉得的耳中,便向父親海神抱怨,海神非常生氣地派一隻海怪 Cetus 去騷擾伊索比亞沿岸。為了拯救國家,卡西歐佩亞的丈夫格佛厄斯 (Cepheus)聽信了一個女巫的建議,將安德魯美達(Andromeda)公主奉 獻給怪物作為祭品,後來安德魯美達公主被佩修士所救,國王因此把公主 許配給他為妻,由於佩修士生前完成許多功業,死後被雅典娜女神接到天 上成為英仙座,他的妻子及岳父岳母也因為他的成就而沾光,分別升到天 上成為仙女、仙王、即仙后星座,組成星空中的王族星座。 仙后座
北極星 大熊座上的 北斗七星 仙后座
十.觀星注意事項 • 1.出發前先留意氣象預報,天氣越晴朗越適合活動。而夜晚的天空若是晴朗無雲,則正是觀星的好時機。 • 2.觀星時,最好到郊外光害較少的地方去,比如山區或是海邊視野開闊的地方。且最好能以舒適的觀測姿勢,如躺著觀星。若要追蹤星體,則能看見北極星的地方最為理想。 • 3.觀星前準備一隻小手電筒,以便看清星座盤。 • 4.手電筒上最好包幾層紅色玻璃紙,讓光線變暗、變溫和,以免太亮的光線會妨礙對星星的觀察。 • 5.先找一個比較顯眼的星座,再將星座盤對準那個星座的位置觀看。
十一.星座神話 • 獅子座 • 天琴座 • 雙子座
米亞巨獅是一頭極其凶狠殘暴的野獸,牠的身體是銅皮鐵骨,人的武器是傷牠不了的。有人說牠是巨人與巨蛇所生的怪物,亦有人說牠是從月亮掉下來的。只要一說到牠,人們便不寒而憟,十分害怕,於是赫克力斯(武仙座)便奉命殺牠。 赫克力斯面對著它也亳無懼色,背著箭袋,一手拿著弓,一手拿著一棵連根拔起來的大樹,走進尼媚亞大森林,尋找巨獅。黃昏時,他看到巨獅從森林處走出來。這頭獅子才飽餐過一頓,舌頭舔著從嘴裡滴出的血,大搖大擺地走著,小獸們都慌張地向四外奔逃。 星座神話之~獅子座(Leo)