無界互動實驗室BOUNDLESS INTERACTIVE LAB
地科高一上學期天球與星空觀測

BOUNDLESS CONCEPT NOTE

同一片星空，換個緯度就換一條路徑

以地平座標連結緯度、日期與時刻，觀察太陽、月球和指極星在天球上的位置及升落方位。

回到圖鑑操作模型本頁含 2 題例題與解答
sin⁡h=sin⁡ϕsin⁡δ+cos⁡ϕcos⁡δcos⁡H\sin h=\sin\phi\sin\delta+\cos\phi\cos\delta\cos H

LEARNING GOALS

操作之後，應該能說清楚這三件事

  1. 01讀取地平座標的高度角與方位角
  2. 02比較不同緯度與季節的日行跡
  3. 03利用北極星或南十字座辨認天極方向

CORE IDEAS

先建立判斷，再進入計算

方位角沿地平圈量測

本模型以正北為 0°、向東增加：東為 90°、南為 180°、西為 270°。高度角 0° 代表天體位在理想地平線。

指極星的高度透露緯度

北半球的北極星非常接近北天極，因此北極星高度角約等於當地北緯；南半球可利用南十字座延伸方向尋找南天極。

hPolaris≈ϕh_{\rm Polaris}\approx\phi

TWO EXAMPLES

兩題把觀念轉成可檢查的步驟

例題 1

由北極星估計緯度

某地觀測北極星高度角約 25°，忽略北極星與北天極的小角距，當地緯度約為多少？

ϕ≈hPolaris=25∘\phi\approx h_{\rm Polaris}=25^\circ
展開解題步驟
  1. 北極星接近北天極。
  2. 北天極高度約等於觀測者緯度。

答案約北緯 25°。

例題 2

春分日的升落方向

春分附近太陽赤緯約為 0°。對一般非極區觀測者，太陽大致由哪裡升起、往哪裡落下？

δ≈0∘\delta\approx0^\circ
展開解題步驟
  1. 春分時太陽位在天球赤道附近。
  2. 天球赤道與地平圈交於正東、正西附近。

答案約由正東升起、正西落下。

下一個模型

物理 · 國二 · 波動與疊加波的傳播與疊加