輕鬆成為觀星達人
作  者╱
施惠
出版社別╱
小五南
書  系╱
學習高手
出版日期╱
2023/02/16   (4版 1刷)
  

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I  S  B  N ╱
978-626-343-750-0
書  號╱
YC18
頁  數╱
258
開  數╱
正20K
定  價╱
420 (特價 332)



☆中國星宿與西方星座的美麗邂逅
☆免費星空軟體Stellarium獨家介紹
☆自家數位相機也能拍出美麗星空


國立臺灣師範大學教授 毛松霖
國立彰化師範大學講座教授 郭重吉
國立新竹教育大學校長 陳惠邦
國立臺灣師範大學研究講座教授兼任所長 許瑛玿
國立自然科學博物館副研究員 陳輝樺
真心推薦


輕鬆成為觀星達人
由眾人關心的生日星座說起
以便認識地轉天旋和四季星座的由來
同時介紹黃道、行星和歲差

◎不學習希臘神話無以認識星座;四季星座口訣,也須因地制宜,本書帶您深入淺出。
◎星座盤如何才能正確地使用?如何逐步下載好用的免費天文軟體Stellarium?實例說明如何自定觀星主題、模擬即時星空,運用在各天文專題研究之中。
◎「青龍、白虎、朱雀、玄武」四象二十八宿是中國古代天文的基本架構,其實和西方學說的對象是同一個星空!在這個東西文化快速交融的時代,讓我們一起來探究,全球人類共睹了多少萬年的星空吧!莫因現代科技的發達而丟失了觀星的文化瑰寶啊!
※書籍推薦人
國立臺灣師範大學教授 毛松霖
國立彰化師範大學講座教授 郭重吉
國立新竹教育大學校長 陳惠邦
國立臺灣師範大學研究講座教授兼任所長 許瑛玿
國立自然科學博物館副研究員 陳輝樺
※推薦文
推薦序:
施惠教授的大作要出版了,這是驚奇,但一點都不意外。
讀完此書之全文,不禁由衷發出讚嘆。施教授的大作顧名思義即為天文教育的著作。其行文特色為融會中西,貫通古今,深入淺出,饒富趣味。雖名為科普之作,但其中蘊含了豐富的哲學思維與文學興趣,就其內涵與價值而言,堪稱是科教的楷模、通識的典範。
施教授是我就讀師專時的生物科啟蒙老師,也是我返回母校新竹師範學院(今為國立新竹教育大學)任教後的同事。物理、化學、天文、地科都不是她原來的專長,可是在從事科學教育的路上,施教授勤奮學習的毅力與追根究底的精神讓人相當敬服。她不僅廣泛蒐集資料並勤於閱讀,同時她也在持續的旅行探訪與不恥下問中,務求科學知識的梳理與理解,而對於原本陌生的天文軟體、電腦繪圖的學習乃至於英文文獻與古籍閱讀,更在退休之後奮力不懈地自我學習。在此書中,處處都顯示施教授的用功成果。
正確的科學知識與迷思概念的破除是科學教育的基礎。施教授在科學教育上最具貢獻之處在其教學方法的創新。在精確的知識掌握下,施教授永遠能發揮創意及實際觀察、操作的精神,設計出令人稱奇與信服的教材、教具與教學方法。更甚者,施老師總是願意在教學中無私地與學生與研習者分享,並能從教學相長中繼續反省與改進所設計的教材教法。此書即為集結歷年來在天文教育研究與教學的成果,也是所有師生同事期盼已久的大力之作。
我忝為施教授學生多年,很慚愧在兼職行政工作後總以業務纏身為藉口而未能繼續追隨學習。今有幸能首閱此書,除表驚奇與讚嘆之外,更深信往後之系列著作不論對社會大眾或科教工作者,不論對學生或老師而言,都有可觀與可用之處,故謹綴數語以為之序。

國立新竹教育大學校長
陳惠邦


推薦序:
本書作者施惠教授長期從事國小科學教師師資培育研究和實務工作,並致力於自然與生活科技教科書的編撰,尤其是針對一般教師在教學上常感到困難的地球科學和天文學,她更能善用許多教學策略、方法和媒體發展出有利學生學習的教學單元。如今,她把這方面的專長和經驗延伸到本書的撰述,雖然是針對中小學生到一般社會大眾的科普教育,但她在取材和寫作風格上,仍然秉持其一貫作風,一方面考慮與日常生活密切聯結,另一方面強調自然科學在知識、方法和本質上的特點,讓讀者能體驗和欣賞科學的真、善和美。本書內容包括對星星的認識、觀察和故事,嘗試從科學探究和神話故事兩種不同的角度,引發讀者對滿天星星的夜空有不同的體驗和遐想,值得仔細研讀與玩味。

國立彰化師範大學講座教授
郭重吉

施惠

我的星緣
大學時修習過多門生物、地質、礦物學,卻沒接觸過天文和大氣科學,只怪我心無鴻鵠之志,只關注地上眼光所及的事務,根本談不上甚麼宇宙觀。
畢業後就分發到士林中學當實習老師,常常課輔到很晚才回到陽明山上的家,披星戴月的日子裡,車窗外的星光是唯一的風景,疲倦的我滿腦子想的卻多是考卷和成績。某一天,來訪的同學讚嘆:「陽明山的星星真是太美了,我們在台北市區就看不到這樣的天空!」聞言讓我既歡喜又好生慚愧,從此我敞開了心靈的天
窗,一個人托著腮幫子望著天,享受夜間觀星的寧靜祕趣。
幾十年匆匆過去,人世間的一切都發生巨大的改變,只有滿天星星一個都沒少,儘管天天斗轉星移,彼此之間的相對位置看似恆常,就像記憶中母親接我回家時,一路上滿滿關愛的神情,永遠都不會改變。
觀星必須親近自然,一邊享受夜晚的寧靜一邊欣賞星空的美麗,更會引人去親近、思索其間的奧祕,難怪會有越來越多的愛好者投入追星的行列。當我進入這個同好領域時,發現觀星的探索會得到許多知識,不僅豐富了自己的生活,更提升了「時空關係」這種科學研究的過程技能。
在與諸多同好交流的機會中,不斷找到大家關心的新話題,彼此分享喜愛的內容以及探索的方式,協力解決之前的迷思和困惑。
謹將這些年來觀星的一些心得整理出來,與大家分享並請不吝指教!

第一章
我們熟悉的生日星座與明亮的行星

第一節|生日星座—宇宙中的自我定位
生日星座的由來
從生日星座學會地球公轉
歲差
從生日星座看懂地球自轉
看自己的星座在夜空中浮沉

第二節|行星
行星必在黃道附近
金星亮度和位相的變化
金星凌日
海王星的發現─行星的公轉週期
熒惑守心─行星的順行與逆行
行星的神話


第二章
四季星座

第一節|星座分四季
四季星座的劃分
各季主要星座的觀星時間
四季星座口訣
一夜看三季星座

第二節|四季星座簡介
春季主要星座
夏季主要星座
秋季主要星座
冬季主要星座

第三節|星星的溫度與色光


第三章
觀星認星的技巧

第一節|觀星認星的好幫手─星座盤
由「南園觀星」講起
星座盤的製作過程
星座盤正確的使用方法
星星位置的測量方法
夜間觀星的認識與準備
銀河鐵道神遊之旅

第二節|免費星空軟體 Stellarium 的應用與課程設計
Stellarium 免費星空軟體的下載
Stellarium 軟體使用說明
應用與設計的實例


第四章
古代中國的星空概覽

第一節|中國星宿
三垣
四象與二十八宿
二十八宿之外的天上戰場
天文地理的分野
中國星宿的天文功能

第二節|古中國知名星星故事六則
霍去病倒看北斗─不同緯度看星空
參宿和商宿─星空兩端的星宿
牛郎織女的故事─星球的距離和移轉
天關客星M1─中國天文紀錄與星球的演化
淝水之戰─星宿與占星的故事
古星圖中的犬戎─烽火戲諸侯


第五章
星空攝影入門

第一節|用單眼相機拍星星
拍攝技巧
實例介紹

第二節|用赤道儀及數位相機拍攝星空
赤道儀和數位單眼相機
實例介紹

少年科學偵察隊
CSI (套書
)(全套7冊)
頑皮動物的奇妙
世界
昆蟲軍團與植物
王國
小小觀察家的自
然筆記1
學習樹系列套書
:三、四年級(
生物的小小樂園
)(全套3冊)
帶你環遊世界!
小朋友最喜歡的
地圖套書(全套
3冊)




晴空萬里星光燦爛,有單眼相機的人,用它的鏡頭調整光圈和焦距,用快門線或自拍快門曝光(為了避免按快門造成機身震動),星空的影像就留下來了。
單眼相機可以拍下逐個星點、星座、或是小範圍的星空。星星很遠,所以鏡頭的放大倍率要大;星空很暗,所以相機的感光度越高越好;地轉星移,所以曝光時間不能太長;星光不亮,因此進光量要大,即光圈數值要小;星點目標小,相機更忌抖動,一定要用又穩又重的腳架。
各種相機的性能和操作方式大同小異會有出入、各次拍攝的星空亮度各異,都會影響拍攝效果。所以建議要多拍、多練,多向天文攝影家請教,一定可以選出可用照片,並且不斷精進。
拍攝時,可將天空分區,分別拍攝,但須記錄方位(用指北針測)、仰角(用拳頭數測)、月、日、時、地點以及特別情況。事後再將拍攝資料轉入電腦,進行後製工作。

(一)在都市屋頂拍攝
單眼相機以 Nikon D70 為例,快門 3 秒∼10 秒、光圈 2.8∼3.6、感光度 ISO 值須調到最大。
1. 屋頂拍星
不要讓四周的光直射入鏡、需要時可以用遮光罩去除光害的影響。隨時記錄拍攝時間、目標物的方位和仰角。第一次試拍成果如下(見圖 5.1.1∼3):

2. 南斗六星與北斗七星
南、北兩斗,大小不一、星數不同、四周的星空也不同。它們二者一南一北,若相機裝備不足,沒有拍攝全天星象的魚眼鏡頭時,無法在一張相片上呈現南斗和北斗,不易比較。可以各自拍下它們四周的星空,再來研究:
2007 年 10 月 24 日黃昏,拍了兩張南斗的照片,受地面燈光影響,相較於漆黑的星空,畫面反而更有變化。如圖 5.1.4 所示,南斗因其星點連線之形相似於北斗而得名,位置就在人馬座上,其西側有蛇夫座;圖 5.1.5 人馬座完整地呈現,其東北側有摩羯座。

在北斗七星四周,有天龍座和北極星(見圖 5.1.6)(此圖是由加了赤道儀的相機拍的)。

由觀察和拍照的結果,可以證實南、北二斗四周的星空的確不同。
再將分別拍攝的南斗和北斗「同時參考天文軟體的資料」整理之後,將照片並列,說明二者的大小比例(見圖 5.1.7)。由這個方法可估計北斗比南斗約長 2.3 倍、高 3.3 倍。

(二)在都市地面拍攝
天氣好、沒有雲霧,在都市中平地空曠一點的地方,也能拍下燦爛奪目的星空。
1. 低空的星星
例如:秋夜仙后很容易辨識,由它指出北極,也可由它找出英仙座。
2. 頭頂的星空
有時即使鏡頭稍受路邊光照的影響,還能選出了不錯的照片,因為它仍能清楚地拍到每個星座。
十一月拍了秋夜高空星星,見圖 5.1.9,在照片的右側,首先找到七姐妹星團,由此往中央下方看,英仙座很完整;由英仙座最亮之   星往照片的左上角看過去,和此星同為二等星的仙女座之頭、胸、腳,就連出來了,這幾個星點之間距大約相等;七姐妹和仙女座之間有三角座和白羊座呢!

在冬季拍星空,見圖 5.1.10,右下有橫臥的獵戶座;獵戶之左上方有似倒V字形的金牛臉和七姐妹星團;其左上是英仙座;左下有五邊形的御夫座。再查天文日曆,那天還有火星呢!

八月底,拍到了天頂的夏季大三角(見圖 5.1.11),與星圖核對,可將星點逐一連線出來。首先將牛郎、織女、天津四連出直角三角形。再細看,可見牛郎星兩側的扁擔星;織女星和四周的小星可連成一個小三角和一個平行四邊形,就是天琴座;由天津四找出天鵝座的雙翼和身體;在夏季大三角之中的天箭和狐狸座、及大三角之外的海豚座(請參看第二章第二節 四季星座簡介)。

3. 校園的星空
2013 年冬天,在校園裡看到燦爛的星光,就呼朋引伴地要大家來欣賞,要親近自然、不要只當低頭族!其中李韋呈拍下了一系列的美麗星空。很自然地,我們就把星點連了起來(見圖 5.1.12∼13)。

站在自轉的地球上望星空,看到的總是天旋而不是地轉,照相機對準某一個星體,過不了一會兒,星點就偏了,拍下的照片是星跡而不是星點。要拍星點,就可以加裝赤道儀,它以一根相當於地球自轉的極軸,可隨著天空同步旋轉。
赤道儀裝在三腳架上,再把相機鎖在赤道儀上,經過精密校正後,它會使相機鏡頭「精確地追隨目標星體運行」,拍下清晰的星點和星座。光度很弱的星體可以利用赤道儀追蹤的特性,增加相機的曝光時間,在照片中呈現出來。以低倍率(約 5 倍)的極軸望遠鏡「對準天球極點定位赤道儀」,極軸傾斜的角度等於觀測地的緯度。各家出品的赤道儀略有不同,依其指示校正觀測地的時間與極軸,或用自動導入赤道儀,由電腦控制,作業起來就更為方便了。
若以數位單眼相機拍攝星空時(以 NAKON D3100 為例),採用手動方式(選用功能設定為轉盤上的 M);ISO 值設定為 1600 或 3200;設定曝光時間約 1 秒上下;對著鏡頭以逆時鐘方向、將鏡頭最前端旋鈕旋轉到底(可拍攝到無限遠處之星星);旋轉機身旋鈕、視角放到最大(18、相當於 F4 之光圈);為了避免按快門時造成機身震動、一定要用自拍快門(設定鈕在功能設定轉盤的右邊、調至第三檔)或 B 快門;將相機鎖定在重的大三腳架上(避免晃動)。
拍攝時依當時環境條件,試著調整 ISO 值、曝光時間(最大 30 秒)、光圈 F 值(最大為 4)。隨著攝影器材的數位化,省去了可觀的底片耗材費用,現今的同好們可以更大膽的嘗試,更多意外的驚喜在等著您!