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102年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34740
等 別： 三等考試
類 科： 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。
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一、
「視星等」系統是早年希臘先民發明的，當時的星等系統由最亮到肉眼可見最暗
分幾個星等？最亮和最暗亮度相差多少倍？（4分）
每個星等之間相差幾倍？（4分）
「絕對星等」是如何定出來的？（4分）
我們可以從一個天體的「視星等」和「絕對星等」的差別，計算得出這個天體的
距離，請問這個重要公式的形式為何？其中距離的單位為何？（4分）
若有一顆恆星距離地球 32.6 光年，其視星等為+4.85，請問其絕對星等為何？（4分）
二、為了要對所觀測的天體作正確的「流量校正」（flux calibration），我們先要建立觀
測天文台的「消光曲線」（extinction curve），亦即不同天頂角的大氣吸收程度。
請問我們如何藉著「標準星」的觀測，建立當地的「消光曲線」，來修正地球大氣
層的「大氣消光」（atmospheri c extinction）？（15 分）
三、近年來地面光學數位天文觀測皆普遍使用 CCD 天文相機，而 CCD 影像處理最基本
的三項改正為「偏壓」、「暗電流」及「平場」，請描述：
這三項改正的基本原理。（10 分）
這三項改正在觀測時應如何進行？（10 分）
四、光譜雖然可以給出更多天體資訊，但是使用傳統狹縫光譜儀的觀測過程效率卻很低，
一次只能觀測一個天體。近年來天文學家發展的「多目標光譜儀」（multi-object
spectrograph, MOS），可以同時觀測數百甚至數千個天體，同時也可以有效地利用
CCD 相機晶片的整個曝光表面，請問這種觀測方式的原理為何？（10 分）
五、
自1995 年來，找尋「系外行星」（exoplanet）的觀測有長足的進步，但是一開始
找到的都是質量又大、距離其母星又近的「熱木星」（Hot Jupiters），這是因為
使用何種方法搜尋？原因為何？（5分）
另外一個搜尋方法則是「恆星食」（star eclipse），天文學家在 HD209458 系統
觀察到了這個現象，請問這個現象的原理為何？（5分）
這個現象要能從地球觀察，行星的「黃道面」需要滿足何種幾何條件？（5分）
在HD209458 的行星上，天文學家竟然偵測到了大氣的存在，同時也初步知道了大
氣中有何種元素存在，這是使用何種觀測方法得到的？（5分）
六、天文研究中，天體的「距離」一直是最重要的資訊之一，天文學家測量距離的方法有
許多種，請寫出以下三種方法的原理並說明：（每小題 5分，共 15 分）
三角視差
造父變星
超新星峰值亮度