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104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：27740 全一頁
等級： 薦任
類科（別）： 天文
科目： 天文觀測
考試時間： 2 小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
一、關於天球：（每小題 5分，共 20 分）
如果你站在北極，天空中北極星是在那裡？
如果你站在臺北，天空中北極星是在那裡？
如果你站在北極，那個範圍的恆星座永遠看不見？請用赤經赤緯描述，並圖示。
如果你站在臺北，那個範圍的恆星座永遠看不見？請用赤經赤緯描述，並圖示。
二、試描述先進的光學望遠鏡所使用的三項技術與其目的，如干涉術、調適光學等（
每項 5分）。並舉出一個同時使用干涉術和調適光學的光學望遠鏡系統（需有英文名
稱，5分）。（20 分）
三、試描述二個目前或未來國際上重要的太空天文觀測計畫英文名稱、目標和方法。
必須是不同的觀測波段（無線電、紅外線、紫外線、X射線、伽瑪射線）。（30 分）
四、假設在恆星曝光期間內有 N個光子進入 CCD 芯片，一個光子製造一個電子，那麼圖
像應該有 N個電子，這就是信號 signal。曝光兩倍的時間會得到兩倍的信號。對於一
個特定大小的星星，有方程式描述特定尺寸的望遠鏡每秒可收集到的光子數，這是
零點通量 zero-point flux（如下表）。
表 不同波段零等星的零點通量
Passband
photons/sec/cm2
0等星
U 550,000
B 1,170,000
V 866,000
R 1,100,000
I 675,000
計算一個+10星等的恆星會有多少光子在CCD的15秒的曝光時間內通過相同望遠
鏡與其 V band 濾鏡？（15 分）
CCD噪聲主要來源是恆星本身的 shot noise（星噪聲）。恆星以隨機泊松的過程產
生光子，光子撞擊芯片每秒的數目 N時有變化。
星噪聲 = 星光電子數的平方根 N=
為了提高訊噪比 S/N 為10 倍，曝光時間必須變長為幾倍？（5分）
牛頓使用直徑 D = 20 厘米望遠鏡，愛因斯坦使用 D = 60 厘米大型望遠鏡，觀察完
全相同的恆星。忽略讀出噪聲、背景天空噪聲和 CCD 熱噪聲，只考慮星噪聲。如
果兩人用相同的曝光時間，估計愛因斯坦的訊噪比是牛頓的多少倍？（10 分）