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如何在學校安排觀月活動

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發表於 2009-7-3 15:48:58 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
Q: 如果不懂得觀星,可否只運用月球進行有趣味的校內觀察活動?

A: 絕對可以,本文章旨在分享本人在西灣河某學校天台和學生觀察月球的經驗,讓同工參考。


為什麼月球是理想的觀察目標?

一般郊外過夜觀星活動在學校推行會有不少困難,例如過夜觀星需要預訂營地,但又不能肯定當晚會否好天,又要有雨天安排,交通也通常不太方便,一些家長也不放心讓子女參加。

其實一般同學喜歡觀察的目標都是一些市區可以觀察的天體 (例如月球和行星)。因此,對初學者,在學校或市區觀星是一個適合的選擇。由於機動性高,容易在天氣不理想的情況下取消,又不需太夜解散同學,交通亦很方便,因此容易推行。

可惜,在學校安排觀星活動,就算天氣良好,也要面對嚴重的光害和空氣污染之影響。

幸好,月球卻不太受這些因素影響,觀察月球又不需如觀星般要對星體的位置有認識,連初學者也能把望遠鏡指向月球,而且月球呈現的豐富立體感也是其他星體所缺乏。

但是,不少人覺得月球只是防礙觀星的天體,或對月球作片面的觀察。其實,月球表面有不少值得仔細觀察的地標,獨特的地形訴說著有趣的故事,等待我們去發掘和欣賞。


時間

初六至初十二的晚上。


觀察什麼目標?如何向同學講解?

1. 首先用低倍目鏡觀察月球全貌

學生進行觀察時,指導他們特別留意月球表面呈現的强烈的立體感,這感覺和肉眼觀察非常不同,尤其是光暗分界的區域,稱為「明暗分界線」。

可問學生能否想到為什麼明暗分界線的立體感較强烈。同學可以留意到那裡的陰影非常明顯,其實如果學生處身當地,那裡正是黎明時份。和地球一樣,黎明時的太陽在低角度出現,矮小的山也可拖出長長的影子,因而豐富了那些地形的立體感。

遠離明暗分界線的區域,太陽便由較高角度照耀下來,因而產生較短的影子,令地形失去立體感。

2. 用高倍目鏡觀察明暗分界線

讓同學運用赤道儀控制器移動望遠鏡 (速度宜調到較慢的設定),觀察者可以好像在月球上空飛翔般,享受明暗分界線的壯麗地貌,欣賞數量眾多大小形狀不一的隕石坑。

可指導同學留意隕石坑的形狀,坑底是否凹陷的碗狀?通常同學會認為所有隕石坑的形狀都是如同亞利桑那隕石坑般,擁有凹陷碗狀的底部,但是大部份同學看到的隕坑其實都擁有平坦的底部。

其實,月球上只有較小型的隕石坑才會是碗狀,較大型的隕石坑通常呈碟形,底部平坦。

3. 欣賞近月球邊緣的Proclus隕石坑

用低倍目鏡觀察月球全貌,同學會留意到月球一些部份較暗,這些區域統稱為「月海」。不少月海的形狀接近圓形,但沒有完整的「岸」,但在近月球邊緣,有一個月海卻擁有一個完整的「岸」,這海稱為「危難海」。(見圖)

指導學生留意危難海的一邊,有一個很明顯的隕石坑,稱為Proclus,隕坑中心非常光亮,濺射物形成的「輻射紋」非常明顯。

當所有同學都能辨認這個觀察目標時,便改用高倍觀察。叫同學仔細觀察那些輻射紋,可以發現這些紋並非均勻地向四方八面發散,有一邊完全沒有輻射紋,為什麼?

科學家發現輻射紋的形狀和隕石撞擊月面時的入射角度有關。實驗顯示,如果入射角度超過45度,產生的輻射紋是對稱的,均勻地向四方八面發散,但是如果入射角度小於45度,隕石坑便變成橢圓形,濺射物便會傾向往下游地區進發。

如果入射角度低於15度,濺射物會更加集中於下游地區,而且上游的區域會變得幾乎沒有輻射紋。Proclus便是由低角度的斜撞擊所形成。

研究發現,斜撞擊很容易產生離開月球的濺射物,形成Proclus的隕擊發生時,會否有部份濺射物曾經落到地球?


其他資料

1. 如果學生數量約為40名,上述觀察需時約半小時。就算老師不認識其他觀察目標,已可達到透過觀察讓同學欣賞宇宙的教學目的。

2. 如能配合其他活動 (例如月球攝影示範或實習),老師已可輕易安排一個約一小時的觀星活動。對初學者或學習動機一般的同學,已經足夠。

3. 月球的位置每天都有明顯分別,如老師想於某日觀察月球,可先用Stellarium軟件(http://www.stellarium.org)看看活動時段能否在學校看到月球,會否受周圍大廈遮擋。

4. 每晚的明暗分界線都有不同的地貌可以欣賞,有信心的老師可由下列網站自行學習一些地形的背景資料,然後和學生分享較有趣的資料:www.imsc.edu.hk/pages/moon

[ 本帖最後由 astroQM 於 2009-7-3 18:15 編輯 ]
moon.jpg
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發表於 2009-7-3 18:03:05 | 顯示全部樓層
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