普通天文學  期中考 （二０００年 秋）

考試時間 2000.11.06 上午10:00 ∼12 noon。請將答案寫在答案紙上，並清楚標明題號。考試中不可以使用任何參考資料──包括別人的答案──也不能用計算機或字典。

選擇題：選出最適合的一個答案，每題三分。

1.  在某期間從地球上看，金星的張角為30 arcseconds。這是月球張角的（A）60倍；（B）1/60倍；（C）1/30倍；（D）1/3600倍。

 2.  天鷹座中某顆星γ Aquilii 距離地球340光年，這相當於多少parsec？（A）105 pc；（B） 1100 pc；（C） 750 pc；（D）0.340 kpc。

 3.  光線從太陽走到地球需時約八分鐘。已知木星距離太陽約5AU，試問當木星處於 conjunction 以及處於 opposition 時，光線從木星走到地球的光程差為多少時間？（A）33.6 分鐘；（B）41.6分鐘；（C）8分鐘；（D）16分鐘。

4.

5.  當地球北半球冬天時（A）地球在橢圓形軌道上，距離太陽最遠；（B）地球的自轉軸與黃道面的偏離角最大；（C）陽光斜射北半球；（D）地球距離黃道面最遠。

6. 在任何一個夜晚，多數星球會從＿＿的一邊運行到另外一邊。（A）the zenith;（B）the zodiac; (C) the celestial equator;（D）the vernal equinox。

7.  下列哪一項在天空的位置相對於某觀測者的地平線不會有變化？（A） the autumnal equinox;（B）月球在中午的位置；（C）太陽在中午的位置；（D）the zenith。

8.  相對於遙遠恆星，月球在天空的運動速度約為（A）每天13度；（B）每天差不多走月球張角的大小；（C）每小時15度；（D）每天1度。

9.  滿月時，月球於一天當中何時會出現在地平線上？（A）午夜；（B）中午；（C）約早上六點或傍晚六點；（D）可以是任何時刻。

10.      月食發生時，當晚的月相為（A）辛月；（B）上弦；（C）滿月；（D）下弦。

11.      下列何者有關月球的位置與運動是不正確的？（A）月球的自轉週期與公轉週期相同；（B）從滿月到下一個滿月的時間比月球自轉週期長；（C）從滿月到下一個滿月的時間比月球公轉週期長；（D）月球不會自轉，因為它永遠以同一面對著地球。

12.      在某一時刻，當太陽恰巧位於春分點，而月球位於秋分點，此時的月相為（A）滿月；（B）弦月；（C）新月；（D）不一定。

13.      哈雷彗星每76年來到地球附近，其橢圓軌道的半長軸約為（A）17.5 AU;（B）50 AU;（C）0.59 AU;（D）1 AU。

14.      Tycho Brahe 對於近代天文學最重要的貢獻為（A）發現木星的衛星；（B）利用視差原理證明地球並沒有運動；（C）精確測量行星的位置；（D）證明行星的軌道為橢圓形。

15.   如果某行星與太陽的連線在一天內劃過特定的面積，那麼在兩天內所劃過的面積是該特定面積的（A）一半；（B）正好兩倍；（C）若該行星位於近日點附近大於兩倍，若位於遠日點附近則小於兩倍；（D）若該行星位於近日點附近小於兩倍，若位於遠日點附近則大於兩倍。

16.   我們之所以知道太陽表面的成分是來自（A）恆星演化理論的推導；（B）觀測地球大氣成分受太陽風的影響；（C）分析太空船取自太陽表面的氣體樣品；（D）分析陽光的光譜。

 17.  太陽表面的溫度約為6000K，其最大輻射的波長約為5000埃。地球的平均溫度約為300K，從太空觀測地球的最大輻射波長屬於哪個波段範圍？（A）紫外線；（B）可見光；（C）紅外線；（D）長波無線電波。

18.   某氫原子與一團高溫氣體中的原子碰撞，碰撞的能量為11 ev。碰撞後，此氫原子最可能產生何種變化？（A）電子會被激發到第一激發態 n=2，然後躍遷回基態，而放出 Balmer Hα光子（B）電子會被激發到第一激發態 n=2，然後躍遷回基態，而放出 Lymanα光子；（C）電子會被激發到第二激發態 n=3，然後躍遷而放出 Lβ 光子；（D）原子會被游離，電子將脫離原子束縛。

 19.   哈伯太空望遠鏡 (Hubble Space Telescope) 於1990年被置於太空，繞行地球。哈伯太空望遠鏡的主鏡口徑大小為（A）1 m；（B）2.4 m；（C）6 m；（D）10 m。

 20.   下列哪種望遠鏡會產生 chromatic aberration，以致必須加裝昂貴的修正元件才能得到良好的影像品質？（A）radio telescopes;（B）refracting telescopes; （C） reflecting telescopes; (D) Cassegrain telescopes。

 21.   造成大型望遠鏡的影像模糊不清，無法達到光學極限的主要原因是（A）觀測人員的操作失當；（B）鏡面的平整程度不夠精準；（C）望遠鏡的追蹤精確度不夠；（D）地球大氣的擾動。

 22.   美國夏威夷山上的 Keck 望遠鏡口徑為10公尺，其集光能力為一般人瞳孔（直徑5 mm）的多少倍？（A）45；（B）2000；（C）2×10⁴；（D）4×10⁶。

23.   某口徑3公尺的望遠鏡在主焦點處配備有直徑為0.5公尺的儀器籠。試問儀器籠對於入射的光量有多大程度的影響？（A）減少44%；（B）減少36％；（C）減少3％；（D）沒有影響。

 24.   下列哪個波段的天體電磁波無法到達地球表面？（A）10 m；（B）10 cm；（C）1μm；（D）100μm。

 25.   大約西元14,000年時，北極星將不再是現在的 Polaris 而是織女星。造成這個現象的原因是（A）恆星在太空裡的運動；（B）受到大行星的重力擾動，黃道面在太空裡的方向一直在改變；（C）地球自轉軸的 precession；（D）太陽在繞行銀河系中心，每2億多年轉一圈。

    問答題：每題五分。

    1.  繪圖說明並解釋火星的「逆行現象」(retrograde motion)。

  2.  繪圖輔助說明何謂「球面像差」(spherical aberration)。

  3.  太空中的氫原子會發射一種波長為21公分的輻射。NGC3840是位於獅子座中的星系，據觀測正以7370 km/s 的速度遠離我們而去，也就是大約光速的2.5％。試計算我們所測量到的該條氫原子光譜線的波長。

  4.  比較折射式望遠鏡與反射式望遠鏡的優缺點。

  5.  本校位於鹿林山天文台的80公分望遠鏡，若進行 500 nm 波長的觀測，望遠鏡的繞射極限（最佳光學解析角度）為何？