C24891116 杨孟蓉.doc

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1、C24891116楊孟蓉實驗名稱:CepheidVariablesandtheCosmicDistanceScale實驗目的:了解利用在某一星團或星雲中的造父變星的光度變化與距離的關係及光度變化與週期的關係，推知星團距我們的距離，甚至一個距我們數百萬光年的星團的距離。背景知識:第一個被發現的造父變星是仙王座δ星，它是於1784年被發現。約1879年，A.Ritter發現造父變星的光度會有亮暗的交替變化，似一脈動般。這是因它的体積會自行膨脹及收縮，交替變化，在我們看來，光度的變化形成週期。我們便可利用星團或星雲中的造父變星光度變化與距離之關係及光度變化與週期的

2、關係，推測同一光度變化週期、不同星系甚至不同銀河系的兩造父變星距我們的距離相同，便可由一距地球距離已知的造父變星，推知另一造父變星的距離。實驗方法:Step1利用所取的線段，找出視星等的平均值及週期，並作成圖表:視星等週期(day)HV83713.1745.63HV196713.5128.2HV84314.9614.8HV206314.4611.36週期取對數與視星等關係表格:LogPm0.8115.20.2116.81.0114.30.316.71.1114.70.3516.31.2213.80.41161.4413.80.4516.11.5213.40.

3、5161.613.60.6315.61.6313.10.7115.61.713.1將之作成圖表:亦將週期取對數與絕對星等關係之表格作成圖表LogPM1.6-5.10-0.41.8-5.80.2-0.80.4-1.20.6-1.60.8-2.21-2.91.2-3.61.4-4.4利用視星等與週期取對數關係圖形的回歸線性方程及絕對星等與週期取對數圖形的回歸線性方程算出M-m值，且Distancemodulus為-17.834LogPMmM-md0-0.034517.202-17.23728009.1550.2-0.64916.71-17.35929634.66

4、30.4-1.26416.219-17.48331376.1750.6-1.87815.728-17.60633204.7340.8-2.49315.236-18.16635139.8581-3.10714.745-17.85237187.7581.2-3.72214.253-17.97539355.0081.4-4.33613.762-18.09841648.5611.6-4.9513.27-18.2244055.4861.8-5.56512.779-18.34446644.453用公式M=m+5-㏒d，其中d為距離，我們算出d=36625.5851par

5、sec=119399.4074光年修正:因太空灰塵使我們看到的星系較為暗淡，須修正，使星等小1.5級，Distancemodulus變成-19.334,而距離變成了73586.814parsec=239893.014光年誤差百分率:由網上查的資料約二十萬光年，誤差為19.94％使用工具:小畫家WordExcel問題一:天體距離的量測方法有很多種，相較於其他方法，造父變星是其中很重要的量測方法，為什麼?這個量測方法有哪些優點，哪些限制?許多方法必須用到三角視差法，而且與天体運行到之相對位置有關，不一定一直能用，而利用造父變星的好處是它只要知道某個造父變星之光度

6、，便可推知與它同週期的造父變星之距離，即使是很遠的。但亦有人推想:不同星系，同週期的造父變星在物理性質上可能不同，而我們須有更多觀測及造父變星的理論模型來驗證求距離公式的正確性。問題二:造父變星有週期—光度關係，怎麼寫?之因為何?是哪些物理量拔河的結果?光度與距離的平方成反比，而週期與變星之間亦有其關係實驗名稱TheMoon’sOrbit實驗目的找月球軌道背景知識從橢圓中心到焦點的距離為ae，其中，a是長軸的一半，e是離心率.標示遠地點及近地點，測定近地點的經度及日期，並將其和1918Nov.16.6圖的比較。從table上所記錄的月球緯度，粗略地標出其緯度

7、上升及下降位置，並用線連起，估計當月球到了這些點的日期。克卜勒第二定律:月球的半徑向量同樣的間間隔掃過相同的面積，此在任二點間的面積A=r1r2πΘ/360,找出近地或遠地點之面積速率，將結果列成表格形式。