of 48 /48

สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

  • Upload
    others

  • View
    23

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร
Page 2: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

สารบญ

หนา

กจกรรมท 1 : เฟสของดวงจนทร (Moon Phase) 1

กจกรรมท 2 : การหมนของทรงกลมทองฟา (Rotation of the Celestial Sphere) 7

กจกรรมท 3 : การสรางดาวหาง (Make a Comet) 10

กจกรรมท 4 : แบบจาลองระบบสรยะ (Planet Walk) 13

กจกรรมท 5 : การสรางกลองโทรทรรศนอยางงาย (How to Build Basic Telescope) 20

กจกรรมท 6 : การสงเกตการณดวงอาทตย (Solar Observation) 28

กจกรรมท 7 : กลองโทรทรรศน (Telescope) 32

กจกรรมท 8 : การสงเกตการณวตถทองฟา (Astronomical Observation) 35

กจกรรมท 9 : การสรางเครองวดมมอยางงาย (Make a Sextant) 40

Page 3: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 1

กจกรรมท 1 : เฟสของดวงจนทร (Lunar Phases)

! ภาพท 1: ดวงจนทรขางแรม 5 คำ

ดวงจนทรเปนวตถบนทองฟาทเรารจกกนด ถงแมวาดวงจนทรจะหนดานเดมมาหาโลกเสมอ แตสวนทสวางของดวงจนทรมการเปลยนแปลงไปเรอยๆ เราเรยกวา เฟส (phase) หรอการเกดขางขน-ขางแรม ของดวงจนทร

ขางขน ขางแรม ของดวงจนทร เกดขนเพราะอะไร? เฟสของดวงจนทร สมพนธอยางไรกบเวลาขน-ตกของดวงจนทร เราสามารถสงเกตดวงจนทรขางขนไดในเวลาใด? และดวงจนทรหนดานสวางไปในทางทศไหน?

อปกรณ - หลอดไฟเพอแทนดวงอาทตย - ลกบอลเพอแทนดวงจนทร

ตอนท 1 สรางแบบจำลองเพออธบายการเกดขางขน-ขางแรม ของดวงจนทร

ใหนกเรยนแทนตำแหนงของโลก ถอดวงจนทรเอาไวและเหยยดใหสดแขน หมนตวไปรอบๆ ดงภาพท 2

!1

กจกรรมท 1 : เฟสของดวงจนทร (Lunar Phases)

Page 4: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 2

! ภาพท 2: การจำลองการเกดขางขน-ขางแรม ของดวงจนทร

1.1 ลกษณะของดวงจนทรทสงเกตเหนไดมลกษณะเปลยนไปอยางไร เมอดวงจนทรโคจรไปรอบๆ? ระบายลกษณะของดวงจนทรทสงเกตได ณ ตำแหนงตางๆลงในชองดานลาง พรอมทงระบวาเปนขางขนและขางแรมประมาณกคำ

!

a: ! b: ! c: ! d: !

e: ! f: ! g: ! h: !

!2

Page 5: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 3

ตอนท 2 เวลาขน-ตกของดวงจนทร

ในเวลาหนงๆ เราสามารถเหนทองฟาไดเพยงครงเดยว เนองจากพนโลกจะบงทองฟาอกสวนหนงเอาไว ดวงอาทตยและดวงจนทรมการขน และตก เนองจากการหมนของโลก เมอโลกหมนจนดวงอาทตยโผลพนขอบฟาทางทศตะวนออกขนมา จะเปนเวลาเชา เมอโลกหมนเอาบรเวณทผสงเกตอยชไปทางดวงอาทตย ดวงอาทตยจะอยใกลเหนอศรษะพอด จะเปนเวลาเทยงวน และเมอดวงอาทตยลบขอบฟาทางทศตะวนตกจะเปนเวลาเยน ดงภาพท 3

! ภาพท 3: ขอบฟาและเวลาของผสงเกตการณ ตามการหมนของโลก

เราสามารถจำลองขอบฟา และการขน-ตกของดวงอาทตยและดวงจนทรไดดงภาพท 4 นำดวงจนทรไปวางเอาไวในตำแหนงจนทรเตมดวง (ใหเพอนนกเรยนถอดวงจนทรเอาไว) กางแขนและหมนไปทางทศทวนเขมนาฬกา เราจะพบวา เมอดวงอาทตยโผลขนมาพนขอบฟาทางทศตะวนออก (มอซาย) ดวงจนทรเตมดวงจะลบขอบฟาทางทศตะวนตก (มอขวา) พอด

! ภาพท 4: การจำลองขอบฟาและการหมนของโลก กบดวงจนทรเตมดวง

2.1 ดวงจนทรเตมดวง จะขนและตก ในเวลาใด?

!3

Page 6: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 4

2.2 ทดลองซำกบดวงจนทรในเฟสอนๆ และประมาณเวลาขนและตกของดวงจนทรโดยคราว ในตารางขางลาง

2.3 นอกจากเวลาขนและตกแลว เรายงสงเกตไดวา ดวงจนทรจะหนดานทสวางไปหาดวงอาทตยเสมอ เราสามารถตอบไดวา ดวงจนทรขางขนขางแรมจะหนดานสวางไปทางทศใด จากการพจารณาจนทรเสยวชวงดวงอาทตยขนและตกดน จากภาพอาทตยขน/ตกดานลาง ระบวาจนทรเสยวทสามารถสงเกตไดกอนอาทตยขน และหลงอาทตยตก เปนขางขนหรอขางแรม และจะหนดานสวางไปทศใด?

! เราสามารถสงเกตจนทรเสยวขาง ไดในเวลารงสางกอนดวงอาทตยขน ดวงจนทรขาง จะหนดานสวางไปทศตะวน

เฟส เวลาขน เวลาตก

ขน 3 คำ

ขน 8 คำ

ขน 10 คำ

ขน 15 คำ

แรม 3 คำ

แรม 8 คำ

แรม 10 คำ

แรม 15 คำ

!4

Page 7: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 5

! เราสามารถสงเกตจนทรเสยวขาง ไดในเวลาหวคำหลงดวงอาทตยตกดน ดวงจนทรขาง จะหนดานสวางไปทศตะวน

!5

Page 8: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 6

ตอนท 3 (คำถามพเศษ) เฟสของวตถอนๆ ในระบบสรยะ

! ภาพท 5: ภาพดาวเสารเสยว

3.1 จากโลก เราสามารถสงเกตดาวเสารลกษณะแบบในภาพท 5 ไดหรอไม? เพราะอะไร? เราจะสามารถถายภาพดาวเสารแบบภาพท 5 ไดจากทไหน? ใหลองใชแบบจำลองอธบาย

3.2 จากโลก เราสามารถสงเกตเหนเฟสของดาวเคราะหวงในไดครบหรอไม?

3.3 จากโลก เราสามารถสงเกตเหนเฟสของดาวเคราะหวงนอกไดในลกษณะใดบาง?

!6

Page 9: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 7

กจกรรมท 2 : การหมนของทรงกลมทองฟา (Rotation of the Celestial Sphere)

มนษยมการสงเกตการเคลอนทของวตถทองฟามาแตโบราณ การเคลอนทของวตถตางๆ บนทองฟา อาจจะดซบซอน และไมมแบบแผนในภายแรก แตหากเราทำความคนเคยกบมนแลว จะพบวาไมไดเปนเรองทเขาใจยากอยางทคด และสามารถเขาใจไดงายขนหากเรานำแนวคดเรองทรงกลมทองฟามาใช

ทรงกลมทองฟา คอทรงกลมสมมตทลอมรอบผสงเกต มรศมเปนอนนต และมวตถทองฟาทกอยางอยบนทรงกลมน การหมนรอบตวเองของโลก ทำใหทรงกลมทองฟาหมนไปรอบๆ ผสงเกต และทำใหวตถทองฟามการเคลอนทขนและตกอยางทเราสามารถสงเกตไดในแตละวน

ตอนท 1 ขวฟาเหนอ

นำรมสดำมาตดสตกเกอร หรอวาดภาพจำลองกลมดาวบรเวณขวฟาเหนอ แกนของรมนจะแทนแกนหมนของโลก ซงจะทำใหเราสงเกตเหนทรงกลมทองฟาหมนไปรอบๆ แกนนเชนเดยวกน

1.1 ทดลองโดยการหมนคนรมทวนเขมนาฬกา เราสามารถสงเกตการเคลอนทของดวงดาว ในลกษณะใด? ดาวในบรเวณใดทไมเคลอนท?

1.2 วางคนรมนาบไปกบโตะ และหมนคนรมทวนเขมนาฬกา หากเราแทนเสนขอบฟาดวยขอบโตะ เราจะเหนดาวมลกษณะ ขน-ตกอยางไร?

1.3 เอยงปลายคนรมใหสงขนจากขอบโตะสกเลกนอย และหมนคนรม มดาวดวงทไมมวนตกจากขอบฟาหรอไม?

1.4 หากเราสงเกตจากขวโลกเหนอ เราควรจะหนคนรมไปในทศทางใด? ดาวจะมลกษณะขน-ตกอยางไรจากขอบฟา?

!7

กจกรรมท 2 : การหมนของทรงกลมทองฟา (Rotation of the Celestial Sphere)

Page 10: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 8

ตอนท 2 ทรงกลมทองฟา

ในความเปนจรงแลว ทรงกลมทองฟามลกษณะเปนทรงกลมทลอมรอบผสงเกตในทกทศทาง แต ณ เวลาหนงผสงเกตจากพนโลกจะสามารถสงเกตทรงกลมทองฟาไดเพยงครงเดยวเทานน (เนองจากพนโลกบงอกครงหนงเอาไว) เราสามารถทำความเขาใจกบทรงกลมทองฟาไดงายขน หากเราใชแบบจำลองทแทนมมมองจากขางนอกทรงกลมทองฟาเขามาสงเกตทรงกลมทองฟาและโลกทเรายนอยไปพรอมๆกน

2.1 หากเราหนทรงกลมทองฟาแทนตำแหนงผสงเกตจากขวโลกเหนอโดยใหขวฟาเหนอชขนขางบน (ขวโลกเหนอของโลกอยใตเทาผสงเกต) เราจะไมสามารถสงเกตเหนดาวบรเวณใดบนทรงกลมทองฟา? ผสงเกตจากขวโลกเหนอจะเหนดาวบนทองฟามการเคลอนทอยางไร?

2.2 เมอผสงเกตอยเสนศนยสตรของโลก เชน ประเทศอนโดนเซย เราสามารถจำลองขอบฟาของผสงเกตไดโดยการหนใหประเทศอนโดนเซยบนลกโลกชขนขางบน ผสงเกตจากเสนศนยสตรโลกจะเหนขวฟาเหนอและใตอยในตำแหนงใด? ใ นหนงวน มสวนใดของทรงกลมทองฟาบางไหมทผสงเกตจากเสนศนยสตรโลกไมสามารถสงเกตได?

2.3 สำหรบผสงเกตจากประเทศไทย จะเหนขวฟาเหนออยบรเวณใดของทองฟา มดาวทไมสามารถสงเกตไดจากประเทศไทยหรอไม?

!8

Page 11: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 9

ตอนท 3 วาดแผนภาพ

3.1 ในวนท 21 มนาคมของทกป ดวงอาทตยจะอยบนเสนศนยสตรฟา หากเราสงเกตดวงอาทตยเทยงวนของวนท 21 มนาคมจากจงหวดเชยงใหม (ขวฟาเหนออยสงจากขอบฟาทางทศเหนอ 18°) ดวงอาทตยจะอยสงจากขอบฟาทางทศใตกองศา?

!

3.2 (คำถามชวนคด) ดวงอาทตยจะอยหางจากเสนศนยสตรฟาไมเกน 23.5° ไปในทางเหนอและใต ละตจดใดบางบนโลก ทสามารถสงเกตเหนดวงอาทตยเหนอศรษะได? บรเวณใดบางทสามารถสงเกตเหนปรากฎการณดวงอาทตยเทยงคนได?

W

E

S N18o

NCP

!9

Page 12: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 10

กจกรรมท 3 : การสรางดาวหาง (Make a Comet)

V ภาพท 1: ดวงหาง Machholz ผานหนากระจกดาวลกไก

ดาวหาง คอ วตถชนดหนงในระบบสรยะ ดาวหางมลกษณะคลายกบ “กอนหมะสกปรก” ประกอบดวย นำแขง คารบอนไดออกไซด มเทน แอมโมเนย ผน และหนแขงปะปนอย เมอดาวหางเดนทางเขามาใกลดวงอาทตย องคประกอบบางสวนในดาวหางจะเกดการระเหดออกเปนกาซ และฟงกระจายออกไปในพนทกวาง เปนเหตผลททำใหเราสามารถสงเกตดาวหางดคลายกบม “หาง”

องคประกอบของดาวหาง มสวนสำคญเปนอยางมาก ใ นการกำเนดสงมชวตบนโลก เมอโลกถอกำเนดขนในตอนแรก อณหภมทสงทำใหโลกไมสามารถรกษานำเอาไวบนพนผวได หลงจากทโลกเรมเยนตวลง การชนของดาวหางเปนจำนวนมากไดนำนำ มเทน แอมโมเนย เปนจำนวนมากมาสโลก เวลาตอมานำจากดาวหางเหลานไดรวมตวกนเปนมหาสมทร นอกจากน นกวทยาศาสตรยงเชออกวา สงมชวตแรกทถอกำเนดขนในมหาสมทรของโลกในยคดกดำบรรพ ไดถอกำเนดขนมาจากสารประกอบอนทรยทมาจากดาวหางนเอง

ตอนท 1 เตรยมอปกรณ

วตถดบสำหรบดาวหางขนาดประมาณ 4” - นำ 1 ถวย - นำแขงแหง 1 ถวย (คารบอนไดออกไซดแขง) - ดน หรอ ทราย 1 ชอนโตะ - แอมโมเนย 1 ชอนชา - สารอนทรย เชน ซอว นำเชอม หรอนำอดลม 1 ชอนชา

อปกรณทตองใช - กลองโฟม หรอกระตกนำแขง สำหรบใสนำแขงแหง - ถงพลาสตกขนาดเลก สำหรบผสม

!10

กจกรรมท 3 : การสรางดาวหาง (Make a Comet)

Page 13: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 11

- ถงขยะขนาดกลาง - ถงมอยาง - ฆอนสำหรบทบนำแขง - ชอนหรอแทงไมสำหรบคนสวนผสมใหเขากน - แวนตาทดลองเพอปองกนความปลอดภย

วตถดบสวนมากเปนสงทสามารถหาไดงายตามทองตลาดทวไป วตถดบทหายากทสดในทนกคอนำแขงแหง ควรจะซอนำแขงแหงมาเตรยมไวลวงหนาหนงวนโดยอาจจะใสไวในกลองโฟม กระตกนำแขง

ตอนท 2 สรางดาวหาง

ขนตอนในการสรางดาวหาง 1. นำถงพลาสตกสวมรอบๆ ถงสำหรบผสม 2. เตรยมวตถดบตางๆ ไวรอบๆโตะ 3. เทนำลงในถงพลาสตก 4. เตมดน ทราย และแอมโมเนย 5. เตมสารอนทรย เชน ซอว หรอนำเชอม คนใหเขากน 6. นำนำแขงแหงททบละเอยดดวยฆอมแลวใสรวมกบสวนผสมอนๆ ทงน ควรจะสวมถงมอหนาทกครงทหยบจบนำแขงแหง เพอปองกนไมไดถกนำแขงกด

7. เขยาเบาๆ ใหสวนผสมเขากน คอยๆ ประคองใหสวนผสมขนรป ระหวางทนำแขงแหงทำใหสวนผสมทงหมดกลายเปนกอนนำแขง เปดชองระบายกาซออกจากปากถงบางเปนครงคราว

8. เปดถงออก แสดงกอนดาวหางใหชนเรยนเหน

ตอนท 3 อภปราย

ดาวหางทไดตามขนตอนนจะมลกษณะคอนขางใกลเคยงกบดาวหางของจรงในระบบสรยะ เราอาจจะพบวาดาวหางมรปรางปรประ ไ มสมำเสมอ เชนเดยวกบดาวหางทพบไดในธรรมชาต นอกไปจากน เราอาจจะพบกาซพงออกมาตามรในดาวหาง คลายกบภเขาไฟ นเปนกระบวนการเดยวกบทดาวหางเกดการระเหดออกเมอเขาใกลดวงอาทตย และปลอยกาซพงออกมาเปนหางของดาวหาง ใ นบางครง กาซทพงออกมานอาจจะมแรงมากพอทำใหดาวหางเปลยนทศทางการโคจรได

ดาวหางทไดคอนขางปลอดภย และสามารถใหนกเรยนหยบจบไดดวยมอเปลา อยางไรกตาม อาจจะเตรยมชอน หรอแทงไมใหนกเรยนใชเขยได เมอเวลาผานไปเราอาจจะพบวาดาวหางมลกษณะปมปำมากยงขน เมอกาซคารบอนไดออกไซดระเหดออกไป และคารบอนไดออกไซดจะระเหดออกไปไดเรวกวานำเขง ดาวหางในธรรมชาตกเกดปรากฎการณเชนเดยวกน นนคอทกครงทดาวหางเขามาใกลดวงอาทตย คารบอนไดออกไซดและนำแขงบางสวนจะระเหดออกไป โ ดยคารบอนไดออกไซดจะระเหดไปในอตราทเรวกวา ดาวหางทมอาย

!11

Page 14: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 12

มากๆ หรอผานเขามาใกลดวงอาทตยหลายๆ ครง จะมคารบอนไดออกไซดเหลอนอยลง จนในทสด อาจจะแตกออกเปนชนเลกๆ หลายๆ ชน และสลายไปในทสด

!12

Page 15: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 13

กจกรรมท 4 : แบบจำลองระบบสรยะ (Planet Walk)

ระบบสรยะประกอบดวยดาวฤกษหนงดวงคอดวงอาทตย ดาวเคราะห 8 ดวง ดวงจนทรบรวารของดาวเคราะหตางๆ ดาวเคราะหนอย ดาวหาง สะเกดดาว และฝนละอองอนๆ ระบบสรยะถอกำเนดขนเมอ 4,600 ลานปทแลวจากการยบตวของกลมกาซขนาดใหญ มวลเกอบทงหมดของระบบสรยะประกอบขนเปนดวงอาทตย และสวนมากของมวลทเหลออยภายในดาวพฤหส

ดาวเคราะหในระบบสรยะสามารถออกเปน ดาวเคราะหชนใน 4 ดวงมขนาดเลกและเปนดาวเคราะหททำจากหนแขง ใ นขณะทดาวเคราะหสวนนอกเปนดาวแกสยกษ พนจากดาวเคราะหสวนนอกไปจะเปนสวนของแถบไคเปอร (Kuiper’s Belt) ซงกอนนำแขงขนาดใหญเลกและดาวพลโตอาศยอย ถดออกไปเปนบรเวณทลมสรยะบรรจบกบมวลสารในดาราจกร เรยกวาเฮลโอพอส (Heliopause) พนออกไปจงเปนบรเวณของเมฆออรต (Oort Cloud) ซงเปนแหลงกำเนดของดาวหางคาบยาว

ในกจกรรมนนกเรยนจะไดทำการสรางแบบจำลองยอสวนของระบบสรยะ โ ดยสมมตใหในแบบจำลองน ถาดวงอาทตยของเรามขนาด 10 ซม. ใ นแบบจำลองน นกเรยนคดวาโลกของเราจะมขนาดเทาใด? ระยะหางจากโลกถงดวงอาทตยควรจะเปนเทาใด? ระบบสรยะควรจะมขนาดเทาใด? และดาวฤกษทอยใกลทสดอยหางออกไปแคไหน?

ตอนท 1 ระยะทางจากโลกถงดวงจนทร

ระยะทางทเรามกจะพบกนในดาราศาสตร เปนระยะทางทไกลมาก และสามารถทำความเขาใจไดยาก เราอาจจะทราบวาดวงจนทรมระยะทางทไกลจากโลกมาก แตเราจะทำความเขาใจไดอยางไรวาดวงจนทรไกลจากโลกแคไหน?

วธหนงทเราสามารถทำความเขาใจกบระยะทางในจกรวาลไดกคอการสรางแบบจำลอง หากเราสมมตวาโลกมเสนผานศนยกลาง 10 ซม.ในแบบจำลอง นกเรยนคดวาดวงจนทรควรจะมขนาดเทาใดในแบบจำลองน? และดวงจนทรควรจะอยหางจากโลกออกไปเทาใด?

เสนผานศนยกลางของโลก = 12,742 กม. เสนผานศนยกลางของดวงจนทร = 3,476 กม. ระยะหางจากโลกถงดวงจนทร = 384,400 กม.

เราสามารถหาเสนผานศนยกลางของดวงจนทรในแบบจำลองไดโดยการเทยบสดสวน แบบจำลองน เราใชเทยบสดสวน 10 ซม. แทน 12,742 กม. หรอทกๆ 1 ซม. จะแทนดวยระยะทางจรง 1,274 กม. ดงนนในแบบจำลองน เสนผานศนยกลางของดวงจนทร 3,476 กม. จะตองแทนดวย (3,476 กม.)/(1,274 กม./ซม.) = 2.7 ซม.

!13

กจกรรมท 4 : แบบจำ�ลองระบบสรยะ (Planet Walk)

Page 16: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 14

เสนผานศนยกลางของดวงจนทรในแบบจำลอง = 2.7 ซม.

เราสามารถใชวธเดยวกนเพอหาระยะทางถงดวงจนทรในแบบจำลองน ระยะทางจากโลกถงดวงจนทรในแบบจำลอง = ซม.

!14

Page 17: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 15

ตอนท 2 คำนวนระยะหางในแบบจำลอง

หากเราจะสรางแบบจำลองระบบสรยะโดยใหดวงอาทตยมขนาดเสนผานศนยกลาง 10 ซม. ขนาดของวตถตางๆในระบบสรยะจะมขนาดเทาใดในแบบจำลองน? ระยะหางจากดวงอาทตยของวตถตางๆจะมคาเทาใด? คำนวนและเตมลงในตารางขางลาง

ในทางดาราศาสตร เรานยมวดระยะทางในระบบสรยะเปนหนวยระยะหางระหวางโลกกบดวงอาทตย เรยกวา Astronomical Unit (AU) ในแบบจำลองนเราจะไดวา 1 AU เทยบเทาเปนระยะทาง 10.8 เมตร ในแบบจำลอง

ระยะทางของแถบไคเปอรจากดวงอาทตย (30-50 AU): 300-500 เมตร ในแบบจำลอง

เฮลโอพอส (100-200 AU): 1-2 เมตร ในแบบจำลอง

เมฆออรต (50,000-100,000 AU): 500-1000 เมตร ในแบบจำลอง

วตถ เส น ผ า นศนยกลางของวตถ (กม.)

เสนผานศนยกลางของวตถ ในแบบจำลอง  (มม.)

ระยะหางจากดวงอาทตย (กม.)

ระยะหางจากดวงอาทตย ในแบบจำลอง  (ม.)

ดวงอาทตย 1,391,900 100 -­‐ -­‐

ดาวพธ 4,866 0.3 57,950,000 4.2

ดาวศกร 12,106 0.8 108,110,000 7.8

โล ก 12,742 149,570,000

-­‐  ด วงจนทร 3,476 0.24(ระยะหางจาก

โล ก)  384,400 0.028

ดาวองคาร 6,760 0.4 227,840,000 16.4

ดาวพฤหส 142,984 10.2 778,140,000 55.9

ดาวเสาร 116,438 8.3 1,427,000,000 102.5

ดาวยเรนส 46,940 3.3 2,870,300,000 206.2

ดาวเนปจน 45,432 3.2 4,499,900,000 323.3

ดาวพลโต 2,274 0.1 5,913,000,000 424.8

!15

Page 18: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 16

ความเรวแสง (299792 ม./วนาท): 21.5 มม./วนาท ในแบบจำลอง

ระยะทางหนงปแสง (9.5E+12 กม.): 680 กม. ในแบบจำลอง

ระยะหางถงดาวอลฟา เซนทอร (4.04E+13 กม.): 2,902 กม. ในแบบจำลอง

หมายเหต: สามารถคำนวณแบบจำลองระบบสรยะในขนาดอนๆไดท http://www.exploratorium.edu/ronh/solar_system/

ตอนท 3 สรางแบบจำลองระบบสรยะ

นกเรยนในแตละกลมจะไดรบมอบหมายดาวเคราะหในระบบสรยะตางๆ แตละกลมจะตองสรางแบบจำลองของดาวเคราะหนนตามสดสวนทไดคำนวณเอาไวในตอนท 1

หลงจากททกกลมไดสรางแบบจำลองเรยบรอยแลว ทงชนเรยนจะออกเดนทางไปในระบบสรยะ เพอไปเยอนดาวเคราะหตางๆ ดวยระยะทางยอสวนตามแบบจำลองน

เมอถงระยะทางของดาวเคราะหทไดรบมอบหมาย ใ หกลมของดาวเคราะหนนวางดาวเคราะหลง สงเกตระยะทางทกลบไปถงยงดวงอาทตย และดาวเคราะหวงในทเดนทางผานมาแลว จากนนตวแทนจากกลมของดาวเคราะหแตละดวงจะแนะนำเพอนนกเดนทางเขาสดาวเคราะหของตวเอง ใ หแตละกลมแนะนำดาวเคราะหของตวเอง นกเรยนอาจจะใชขอมลทใหไวเบองลาง หรอเพมเตมเองตามความเหมาะสม

!16

Page 19: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 17

คำอธบายระบบสรยะ

ดวงอาทตย ดวงอาทตยเปนดาวฤกษทเปนศนยกลางของระบบสรยะ มวลกวา 99% ของทงหมดของระบบสรยะอยในดวงอาทตย ดวงอาทตยลกสวางไดดวยปฏกรยานวเคลยรฟวชน จากไฮโดรเจนไปสฮเลยมในแกนกลางของดวงอาทตย ซงอาจมอณหภมไดสงถง 15 ลานองศาเซลเซยส แมกระทงพนผวของดวงอาทตย กมอณหภมสงถงกวา 6000 K ดวงอาทตยเปนเพยงวตถเดยวในระบบสรยะทมแสงสวางในตวเอง นนหมายความวาเราสามารถมองเหนวตถทกอยางในระบบสรยะได เปนเพราะแสงจากดวงอาทตยนนเอง จากน เราจะทำการเดนทางออกสดาวเคราะหตางๆ ใ นระบบสรยะ ระหวางทเราเดนทางไปเยยมดาวเคราะหตางๆ เราจะมองยอนกลบมาทดวงอาทตยดบอยๆ เพอเทยบดวาเราไดออกมาไกลจากศนยกลางแคไหนแลว

ดาวพธ ดาวพธเปนดาวเคราะหชนในของระบบสรยะทอยใกลดวงอาทตยมากทสด และโคจรเรวทสด ดวยเหตนเองชาวกรกจงตงชอดาวพธวา Mercury ตามเทพนำสารในตำนานเทพนยายกรกโรมน ดาวพธไมมชนบรรยากาศ จงมสภาพพนผวขรขระ และมลกษณะรปรางคลายกบดวงจนทรของโลกมาก อณหภมพนผวของดาวพธสามารถเปลยนแปลงไดจาก 400° ใ นเวลากลางวน ไปถง -170° ในเวลากลางคน

ดาวศกร ดาวศกรเปนดาวเคราะหทมขนาดและมวลใกลเคยงกบโลกมากทสด ดวยเหตน บางครงเราจงเรยกดาวศกรวาเปนดาว “นองสาว” ของโลก ดาวศกรเปนดาวเคราะหทใชเวลาหมนรอบตวเองนานทสดในระบบสรยะ โ ดยหนงวนบนดาวศกรใชเวลาถง 243 วนทเดยว นอกจากนดาวศกรยงมทศทางการหมนทสวนทางกบดาวเคราะหดวงอนในระบบสรยะ ถงแมวาดาวศกรจะมระยะหางจากดวงอาทตยไมไดตางจากโลกมาก แตชนบรรยากาศทหนาแนนและปฏกรยาเรอนกระจกแบบกไมกลบทำใหอณหภมพนผวของดาวศกรสงถงเกอบ 500°C ตลอดทงวน จากบนโลกเราสามารถเหนดาวศกรเปนดาวสวาง อยสงจากขอบฟาไมเกน 40° กอนดวงอาทตยขน เรยกวาดาวประกายพฤกษ หรอหลงอาทตยตก เรยกวาดาวประจำเมอง

โลก โลกเปนดาวเคราะหดวงทสามในระบบสรยะ และเปนบานทเราอาศยอย โ ลกมระยะหางจากดวงอาทตยทพอเหมาะ ทำใหเราสามารถพบนำบนพนผวโลกไดทง 3 สถานะ โลกมดวงจนทรบรวารอยหนงดวง ดวงจนทรของโลกเปนวตถทไกลทสดทมนษยโลกเคยเดนทางไปถง โ ดยนกบนอวกาศใชเวลาถงสามวนในการเดนทางจากโลกไปยงดวงจนทร หากเรามองยอนกลบไปทดวงอาทตยในแบบจำลองของเรา ณ ตำแหนงน เราจะพบวา ขนาดเชงมมของดวงอาทตยจะเทากนกบขนาดเชงมมของดวงอาทตยของจรงบนทองฟา นนเปนเพราะวาเราไดยอทงขนาดและระยะทางในแบบจำลองของเราไปในสดสวนทเทากน

ดาวองคาร ดาวองคารมขนาดเพยงประมาณครงหนงของโลก และมบรรยากาศทเบาบาง ประกอบดวยกาซคารบอนไดออกไซดเปนสวนมาก ดาวองคารมฤดกาล ใ กลเคยงกบโลก และมขวโลกทเปนนำแขงแหง เมอซกโลกของดาวองคารเขาสฤดรอน นำแขงแหงสวนหนงบนขวโลกของดาวองคารจะระเหดกลบคนสชนบรรยากาศ และไปสะสมอยทอกขวโลกซงเปนฤดหนาว นกวทยาศาสตรคนพบวา เมอกอนดาวองคารเคยมนำทเปนของเหลวไหลอยบนพนผว แตสาเหตทแนชดวาทำไมปจจบนดาวองคารจงไมมนำหลงเหลออยบนพนผวอกเลย ยงเปนปรศนาทยงใหญทสดขอหนงในวทยาดาวเคราะห

!17

Page 20: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 18

วงแหวนดาวเคราะหนอย ระหวางทเราเดนทางจากวงโคจรของดาวองคารไปยงดาวพฤหส เราจะผานในสวนของวงแหวนดาวเคราะหนอย เรามกจะเขาใจกนวา วงแหวนดาวเคราะหนอยเปนสวนทอนตราย เตมไปดวยหนขรขระ เปนอปสรรคตอการเดนทางในอวกาศอยางทพบเหนกนในนยายวทยาศาสตร อยางไรกตาม ในความเปนจรงแลว พนทสวนมากในวงแหวนดาวเคราะหนอยเปนพนทวางเปลา เนองจากดาวเคราะหนอยมขนาดเลก และระยะทางทหางไกลกวาทเราคดเอาไวมาก การทจะชนเขากบดาวเคราะหนอยสกดวงจรงๆ แลวเปนเรองทยากมาก เราเพยงพบวามดาวเคราะหนอยเปนจำนวนมากในระบบสรยะ ทอยระหวางดาวองคารและดาวพฤหส ซงนกวทยาศาสตรสณนษฐานวา อาจจะเปนเศษซากของดาวเคราะหในระบบสรยะอกดวงหนง ซงไมสามารถรวมตวกนได เนองจากการรบกวนจากแรงโนมถวงของดาวพฤหส

ดาวพฤหส ดาวพฤหสเปนดาวเคราะหทมมวลมากทสดในระบบสรยะ และเนองจากเปนดาวเคราะหกาซ จงไมมพนผวแขงทสามารถนำยานลงไปสำรวจได ดาวพฤหสเปนดาวเคราะหทมดวงจนทรบรวารมากทสดในระบบสรยะ โดยในป 2013 นบไดถง 67 ดวง ลกษณะเดนทสดของดาวพฤหส กคอ “จดแดงใหญ” ซงเปนพายขนาดใหญเปนทางซกใตทพดมาตอเนองกนถงกวา 300 ป จดแดงใหญของดาวพฤหสมขนาดใหญพอทจะนำโลกมาวางเทยบกนไดสองถงสามดวง นอกจากน มวลขนาดใหญของดาวพฤหสอาจจะคอยชวยดงดดดาวเคราะหนอยและดาวหางเปนจำนวนมาก ทอาจจะเปนภยอนตรายตอโลก ดาวพฤหสจงอาจมสวนชวยปกปองชวตบนโลกตอภยอนตรายจากหวงอวกาศกเปนได

ดาวเสาร ดาวเสารเปนดาวเคราะหทมรปรางเปนเอกลกษณทสด ดาวเสารมความหนาแนนนอยมาก หากเราสามารถนำดาวเสารมาใสในอางนำขนาดใหญได เราจะพบวาดาวเสารสามารถลอยนำได เนองจากดาวเสารมความหนาแนนนอยกวานำ แกนของดาวเสารมการเอยงเชนเดยวกบโลก และในบางครงวงแหวนของดาวเสารกอาจจะไมสามารถสงเกตเหนไดจากโลก เราพบวา ดาวเคราะหกาซในระบบสรยะทงสดวงตางกมวงแหวน อยางไรกตาม มแตวงแหวนของดาวเสารเทานนทสามารถสงเกตเหนไดเดนชด สาเหตวาทำไมจงมแตวงแหวนของดาวเสารเทานน ทมลกษณะเดนตางจากดาวเคราะหกาซดวงอนยงเปนอกหนงปรศนาทเรายงไมทราบคำตอบทแนชด

ดาวยเรนส ดาวยเรนสเปนอกหนงดาวเคราะหกาซ สงทแปลกทสดของดาวยเรนสกคอ แกนของดาวยเรนสมความเอยงถง 98° หรอดาวยเรนสมการหมนแบบ “ตะแคงขาง” ขณะทโคจรไปรอบๆ ดวงอาทตย นนเอง ดวยเหตนซกดาวเคราะหซกหนงของดาวยเรนสจงมกจะหนหาดวงอาทตยเสมอ ซงแตกตางจากดาวเคราะหทวไป

ดาวเนปจน ดาวเนปจนเปนดาวเคราะหดวงแรก ทคนพบจากการคำนวณทางคณตศาสตร กอนทจะสามารถสงเกตเหน เนองจากระยะทางทไกลจากดวงอาทตยมาก ทำใหดาวเคราะหกาซดวงน มอณหภมในชนบรรยากาศชนนอกตำทสดในระบบสรยะ ท -218°C แมกระนนกตาม ดาวเนปจนยงสามารถมสภาพอากาศทรนแรง และสามารถพบเหนจดดำใหญ ใกลเคยงกบจดแดงใหญบนดาวพฤหสได เปครงคราว

!18

Page 21: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 19

สนสดระบบสรยะ ระบบสรยะไมไดสนสดแคทดาวเนปจน แตยงรวมไปถงวตถอนๆ อกมาก ทอยในระยะทไกลออกไป ถดไปจากดาวเนปจนเปนแหลงกำเนดของดาวหางคาบสน เรยกวา วงแหวนไคเปอร (Kuiper Belt) ซงมดาวเคราะหแคระพลโตเปนสมาชกทมขนาดใหญทสด นอกจากนยงมวตถอนๆ อกมาก แผกระจายเปนระยะทางไกล เรยกรวมๆ วา วตถพนดาวเนปจน

ขอบเขตของระบบสรยะไมไดมเขตกำหนดทชดเจน ขนอยกบวาเราจะนยามอยางไร ณ ปจจบนวตถทมนษยสรางทเดนทางออกไปไกลทสดกคอยานสำรวจอวกาศวอยเอเจอร 1 ซงในป ค.ศ. 2013 ไดเดนทางขามเฮลโอพอส (Heliopause) ทระยะ 120 AU ซงเปนบรเวณทพนจากอทธพลของลมสรยะ อาจกลาวไดวา ยานวอยเอเจอรไดพนไปจากระบบสรยะเรยบรอยแลว อยางไรกตาม ดาวหางคาบยาวอกจำนวนมากในระบบสรยะอยในบรเวณแถบเมฆออรต (Oort Cloud) ซงสามารถอยออกไปไดไกลถง 50,000 AU

ระบบดาวฤกษทใกลระบบสรยะมากทสดกคอ ระบบดาวฤกษอลฟา เซนทอร (Alpha Centauri) อยหางออกไปประมาณ 4 ปแสง ดาวฤกษทไกลทสด ทสามารถเหนไดงายดวยตาเปลากคอดาวเดเนบ (Deneb) ในกลมดาวหงษ ซงอยหางออกไปประมาณ 1500 ปแสง อยางไรกตาม ดาวสวางสวนมากทเราสามารถมองเหนได อยหางออกไปเพยงไมกสบปแสง ซงเปนเพยงสวนเลกนอยของกาแลกซทางชางเผอก ซงมเสนผานศนยกลางกวาหนงแสนปแสง กาแลกซทใกลทางชางเผอกทสดคอกาแลกซแอนโดรมดา ซงมระยะหาง 2.6 ลานปแสง

!19

Page 22: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 20

กจกรรมท 5 : การสรางกลองโทรทรรศนอยางงาย (How to Build Basic Telescope)

กลองโทรทรรศนเปนอปกรณทางดาราศาสตรทถกสรางขนเพอใชในการสงเกตการณวตถทองฟา ทงน ความสามารถหลกของกลองโทรทรรศนไมไดเปนอปกรณหลกทสามารถขยายขนาดของวตถทองฟาใหใหญขน แตหากจะเปนการรวมแสงทมาจากวตถทองฟาทมแสงสวางอยนอยนดเปนหลกนนเอง การสรางกลองโทรทรรศนอยางงาย เปนการสรางอปกรณทสามารถนำมาใชในการสงเกตการณวตถทองฟาไดในยามคำคน เพอใหสามารถนำไปใชเปนอปกรในการจดกจกรรมดดาวไดจรง สามารถนำไปจดกจกรรมสงเกตการณวตถทองฟาไดจรง โดยคณสมบตของตวกลองเองมคณภาพใกลเคยงกบกองโทรทรรศนทสงซอมาจากบรษทผลตกลองนนเอง

ตอนท 1 ขอมลในการประกอบกลองโทรทรรศน

คณลกษณะของกลองโทรทรรศนทจะสราง 1. มขนาดเสนผานศนยกลางของเลนสวตถ 70 มม. 2. ความยาวโฟกสของเลนสวตถ 700 มม. และม f/ratio เทากบ 10 3. เลนสใกลตาความยาวโฟกส 25 มม. ขนาดทอสวม (Barrel) 1.25 นว 4. ระยะใกลสดของวตถทมองเหนไดเทากบ 10 เมตร และไกลสดทระยะอนนต 5. ระบบขาตงกลอง Mount แบบ Alt/Az

วตถประสงค 1. เพอสรางกลองโทรทรรศนอยางงายทสามารถหาอปกรณไดงายในทองตลาด 2. เพอเปนการวเคราะห สงเคราะห ถงความเหมาะสมในการสรางกลองโทรทรรศนอยางงายจากทอ PVC 3.เพอใหสามารถนำกลองโทรทรรศนไปใชในการสงเกตวตถทองฟาได 4. เพอใหแนวคดสำหรบการนำความรทไดไปประยกตใชในกจกรรมการเรยนการสอนทางดานดาราศสาตร

วสด/อปกรณ 1. ทอนำประปา PVC ขนาด 2.5 นว ยาว 60 เซนตเมตร จำนวน 1 ชน 2. ขอตอตรงขนาด 2 นว จำนวน 1 อน 3. ทอลด 2.5 นว > 1 นว จำนวน 1 อน 4. ทอนำประปา PVC ขนาด 1 นว ยาว 25 เซนตเมตร จำนวน 1 ชน 5. เหลกพบฉากรปตว U (รายละเอยดตามแบบแนบทาย) จำนวน 1 อน 6. เหลกพบฉากกามป (รายละเอยดตามแบบแนบทาย) จำนวน 1 อน 7. ตะขอเกยวสายผามาน จำนวน 2 อน 8. สกรมอจบหมน (thump Screw) จำนวน 2 ตว

!20

กจกรรมท 5 : การสรางกลองโทรทรรศนอยางงาย (How to Build Basic Telescope)

Page 23: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 21

9. สกรเกรยวปลอยขนาด 5 มลลเมตร จำนวน 5 ตว 10.สกรมอหมน M8 ยาว 15 มลลเมตร จำนวน 4 ตว 11.เลนสวตถชนด Achromatic จำนวน 1 ชด 12.เลนสใกลตา ความยาวโฟกส 25 มลลเมตร ขนาดกระบอกเลนส 1.25 นว จำนวน 1 ตว 13.ทอเหลกขนาด 1 นว ยาว 70 เซนตเมตร จำนวน 1 ทอน 14.ทอเหลกขนาด 1.25 นว ยาว 70 เซนตเมตร จำนวน 1 ทอน 15.ทอเหลกขนาด 6 หน ยาว 45 เซนตเมตร (ทำเกรยวนอกทปลายหนงดาน) จำนวน 3 ทอน 16.ขอตอสามทาง ขนาด 6 หน จำนวน 1 อน 17.วงแหวนลอคเลนส (กลงจากทอนำประปาขนาด 2.5 นว ตามแบบแนบ) จำนวน 1 ชด 18.กระดาษสดำ หรอฟองนำ EVA ผวเรยบสดำ หนาไมเกน 5 มม. ขนาด 20 x 40 ซม. จำนวน 1 แผน

S S S S

S S S S S S S

S S S S S

ภาพแสดงชนสวนวสด/อปกรณทใชในการประกอบกลองโทรทรรศน

!21

Page 24: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 22

การประกอบกลองกลองโทรทรรศนอยางงาย 1. ประกอบเลนสวตถ หากวงแหวนประกบเลนสททำมามบารองรบเลนส กสามารถประกอบเลนสเขาไดทนท

โดยหนเลนสดานนนกบดานเวาเขาหากน หากไมแนใจวาประกบไดถกดานหรอไม กอนนำประกบเขาในวงแหวน ใ หนำเลนสวตถทงสองชนประกบกนดกอน ถาประกบถกดานเวลาดงแยกออกจากกนจะรสกเหมอนเลนสทงสองดดกน

2. หากวงแหวนประกบเลนสไมมบารองรบ ใหใชเทปใส หรอกาวสองหนาชนดบางแปะตรงขอบเลนสนนดานทหนเขาหาเลนสเวาเปนจดเลกๆ ประมาณ 0.5 x 1 ซม. จำนวน 3 จด รอบๆ ชนเลนส เสรจแลวประกบเขากบเลนสเวาและนำเลนสทงสองกดอดเขาในวงแหวนประกบเลนส

3. นำเลนสวตถทประกอบเขาชดแลว ใสเขาในทอกนนำคาง หนดานทเปนเลนสนน (เลนสขอบบาง) ออกดานนอก ปดอดเขาไปอกชนดวยทอลอคเลนสวตถ

4. นำโฟม EVA มาตดใหไดขนาด 20 x 40 ซม. และใหสามารถสอดเขาภายในทอลำกลอง (ทอ 2.5 นว) ไดพอด เพอลดการสะทอนแสงภายในลำกลอง

5. ประกอบลำกลองกบทอลดเขาดวยกน ใ ชสกรเกรยวปลอยจำนวน 3 ตวหมนยดทอทงสองเขาดวยกนจนแนน

6. นำทอปรบโฟกสสอดเขาในทอลด ใชสกรมอหมน หมนลอคไวใหแนนพอตงมอ 7. นำชดเลนสวตถ (ซงตดตงเขากบ dewsheild) สวมเขาในทอลำกลอง ใหดานทมเลนสวตถหนออกทางดาน

นอก ใชมอดนทอเขาใน dewsheild ใหแนน 8. นำเลนสตาขนาด 25 มม. ใสในชองใสเลนสตา หมนลอคดวยสกรมอหมน 9. เลอนทอปรบโฟกสออกจากลำกลอง ใ หสามารถวดระยะหางระหวางเลนสวตถกบเลนสตา (วดทตำแหนง

ของชนเลนส) ไดเทากบ 77.5 ซม. ซงเปนตำแหนงโฟกสของภาพเมอสองดดาว 10.จากขอ 9 หาจดสมดลของกลอง ระหวางดานหนา (ดานเลนสวตถ) กบดานหลง ทำเครองหมายกำกบไว 11.นำเหลกฉากรปตว U ทเตรยมไวในขนตอนเตรยมอปกรณ ตดเขากบทอลำกลอง ใ ชสกรเกรยวปลอยหมน

ยดใหแนน โดยวางจดกงกลาง (หรอจดหมน) ของเหลกฉากรปตว U ตรงกบตำแหนงเครองหมายททำไวในขอ ท 9

12.นำกามป ซงทำไวในขนเตรยมอปกรณ ตดเขากบเหลกฉากรปตว U 13.ประกอบขาตงกลอง นำเหลกทสงทำจากรานเชอมเหลก ประกอบเขากนเปนขาตงกลอง (ดงรปท 4 เสรจ

แลวนำกลองทประกอบเสรจแลวในขอ 11 ตดตงเขากบขาตง 14.ตดตงศนยเลง (ตะขอเกยวผามาน) เขากบตวลำกลอง โ ดยวางตำแหนงใหตรงกน และมแนวทขนานกบ

ทศทางของกลองโทรทรรศน 15.ทดสอบการใชงาน โ ดยลองสองไปยงวตถทระยะไกลๆ คลายสกรมอลอคทอปรบโฟกสออกเลกนอย ขยบ

ทอปรบโฟกสเขา-ออก จนไดตำแหนงททำใหเหนภาพไดชดทสด 16.ทดลองสองดวตถทองฟาอนๆ เชน ดวงจนทร ดาวเสาร ดาวองคาร โดยเลงจากหวงของตะขอเกยวผามาน

(ศนยเลง) ซงตดเขากบลำกลองแลวในขอ 14

!22

Page 25: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 23

S

ภาพแสดงรปแบบของกลองโทรทรรศนเมอประกอบเสรจ

!23

Page 26: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 24

การคำนวณ/การจดเตรยมอปกรณ 1. หาความยาวโฟกสของเลนสวตถ และเลนสใกลตา (ถาจำเปน) เนองจากเลนสวตถ และเลนสใกลตาทไดมา

บางครงอาจมความยาวโฟกสไมเปนไปตามทกำหนด หรอ เลนสวตถทไดมาไมทราบความยาวโฟกส การหาความยาวโฟกสทปลอดภยควรใชชด Optical Bench ในการคำนวณหาความยาวโฟกส

2. คำนวณระยะเกดภาพหลงเลนสวตถ เมอสองดวตถทระยะใกลสด (จากคณสมบตกลองดานบนคอ 10 เมตร) และเมอสองวตถทระยะอนนต โดยอาศยสมการดงน

1/f = (1/s) + (1/s’) โดยท f = ความยาวโฟกสของเลนส s = ระยะจากเลนสถงตำแหนงของวตถ s’ = ระยะทางจากเลนสถงตำแหนงภาพ

ขอสงเกต : หากเลนสวตถทไดมาเปนเลนส Achromatic ซงประกอบดวยเลนสขอบบางและเลนสขอบหนา ควรประกบเลนสทงสองเขาดวยกนโดยหนดานนนกบดานเวาเขาหากน หากประกบเลนสไดถกตอง เวลาดงเลนสทงสองแยกจากกนจะเกดสญญากาศ ทำใหรสกวาเลนสทงสองมการดดกนอย

จากคณลกษณะกลองทตองการ ควรจะไดขอมลดงน ระยะเกดภาพหลงเลนสวตถ เมอดวตถทระยะใกลสด (10 เมตร) เทากบ 75.0 ซม. ระยะเกดภาพหลงเลนสวตถ เมอดวตถทระยะไกลสด (อนนต) เทากบ 70 ซม.

3. จากขอท 2. นำมาคำนวณหาความยาวโดยประมาณของกลองโทรทรรศนทตองการสราง จากสมการ

ความยาวกลองโทรทรรศน = ความยาวโฟกสของเลนสวตถ + ความยาวโฟกสของเลนสใกตา L = f + f’

4. จากขอท 2. คำนวณหาระยะชกของกระบอกปรบโฟกส ไดจาก ระยะชกกระบอกปรบความชด = ระยะเกดภาพเมอดวตถใกลสด - ระยะเกดภาพเมอดวตถ ระยะอนนต จากคณลกษณะกลองทตองการ จะไดระยะชกของกระบอกปรบโฟกส = 5 ซม. และหากตองใช Dagonal ดวยใหเพมระยะชกของกระบอกปรบโฟกสขนอกประมาณ 5 ซม. เนองจากเมอใส Diagonal เขาไปแลวจะทำใหเลนสตาขยบออกหางจากจดเกดภาพมากขน จงตองชดเชยโดยเพมระยะชกของกระบอกปรบโฟกสเขาหาจดเกดภาพอกประมาณ 5 ซม. ซงจะไดระยะชกรวมประมาณ 10 ซม. 5. วาดแบบกลองโทรทรรศนตามคณลกษณะทตองการอยางคราวๆ โ ดยแบงสวนออกเปน (1) ทอกนนำคาง

(Dewsheild) (2) กระบอกลำกลอง (3) ทอลดขนาด (4) กระบอกปรบโฟกส (5) Diagonal (หากตองใช Diagonal ดวย) (6) เลนสใกลตา

!24

Page 27: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 25

! ภาพแสดงการแบงสวนประกอบตางๆ ของกลองโทรทรรศน

6. กำหนดความยาวในสวนตางๆ ของกลอง ซงโดยสวนใหญแลว dewsheild กบ ทอลด จะใชตามความยาวทไดมาจากโรงงาน สวนทอขนาด 2.5 นว กบ ทอ 1 นว จะตดใหไดขนาดตามการคำนวณ อยางไรกตามการออกแบบ ควรเผอระยะทอทตองสอดเขาในขอตอ ณ จดตอตางๆ และทอปรบโฟกส ควรสามารถเลอนเขาหาเลนสวตถไดใกลกวาระยะเกดภาพจากเลนสวตถสกเลกนอย โดยคาทเหมาะสมคอประมาณ 3-5 ซม. และเลอนออกไดหางจากจดเกดภาพมากกวาทคำนวณไวสก 3-5 ซม. เพอใหใชรวมกบเลนสใกลตาไดหลายขนาดความยาวโฟกส และชดเชยกรณผสงเกตมสายตาทสนหรอยาวกวาปกต ดงนน จากคณสมบตของกลองโทรทรรศนทกลาวในขนตน จะไดขนาดทอตางๆ ตามรปท 1

7. ตดทอใหไดขนาดตามทออกแบบไว จากตวอยางจะไดขนาดทอตางๆ ดงน 7.1 ทอลำกลอง ยาว 40 ซม. 7.2 กระบอกโฟกส ยาว 24 ซม. 8. ในสวนของทอลดอาจตองใหโรงกลง กลงสวนปลายทอใหสามารถสอดทอปรบโฟกสเขาดานในทอลดได

สะดวก และกลงผวดานนอกใหสอดเขาภายในทอลำกลองไดแนนพอด เจาะรทปลายดานเลกทำเกรยวสำหรบใสสกรมอหมนเพอลอคทอปรบโฟกส และพนสดำทผวดานในเพอลดการสะทอนแสง

9. ทอปรบโฟกส ปลายดานหนงใหทำการขยายขนาดทอ โ ดยใชเครองเปาลมรอน เปาปลายทอใหรอนพอประมาณแลวใชแทงเหลกกลมขนาดเสนผานศนยกลาง 1.25 นวเปนตวขยายทอ หรอใชกระบอกเลนสตา (ทเปนโลหะ) ดนเขาในทอใหขยายขนาดขน เจาะรทำเกรยวสำหรบใสสกรมอเพอหมนลอคเลนสใกลตา

10.กลงวงแหวนประกบเลนส โดยใหสามารถรดเลนสวตถ (จากขอบนอก) ไดแนนพอด มความหนาไมเกน 1.5 มม. (ตามแบบแนบทายบทความ)

11.ทำวงแหวนลอคเลนส โดยใชทอนำประปาขนาด 2.5 นว ตดเปนวงแหวนกวาง 3 ซม. บากเปนซๆ จำนวน 3 ซ มชองกวางของรอยบากประมาณ 2 มม. (ดจากรปท 1)

12.ทำชด Mount ประกอบดวยเหลกฉากรปตว U และ เหลกกามป ทำจากแผนเหลกหนา 0.5 - 1 มม. โดยขนตอนนอาจตองอาศยรานตดพบเหลกตดพบให โ ดยมรายละเอยดตามแบบแนบทายบทความ และพนสดำเพอความสวยงาม และปองกนสนม

13.นำทอเหลกขนาด 1.25 นว เชอมตดกบขอตอ 3 ทาง ทปลายดานใดดานหนง เพอหมนเขากบทอเหลก 6 หน (ดงรปท 4) ปลายอกดานเจาะรปขนาด 7.5 มม. และทำเกรยวสำหรบใสสกรมอหมนเบอร M8 ปลายอกดานเชอมตดกบขอตอ 3 ทาง

ระยะชกของกระบอกปรบความยาวของทอความยาวทอลำDewsheil

ตำแหนงเลนส

ทอลำกลองยาว 40 ซม.

Dewsheild ยาว 14.5

ระยะททอลำกลองสอดเขาใน dewsheild ประมาณ 4 ซม.

ทอลดขนาด

กระบอกปรบโฟกส ยาว 24 ซม. รวมสวนทสอดเขาในทอ

!25

Page 28: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 26

14.นำทอเหลกขนาด 1 นว เจาะรขนาด 7.5มม. ทปลายดานหนง และทำเกรยวสำหรบใสสกรมอหมนเบอร M8

15.นำทอขนาด 6 หน มาทำเกรยวทปลายดานหนง เพอใหหมนเขากบปลายทอในขอ 13 ได 16.จากขอ 13 ถง 15 นำเหลกทงหมดประกอบเขาดวยกน ซงจะมลกษณะตามรปท 4

แบบทำวงแหวนลอคเลนส

!

แบบพบฉากเพอทำชด Mount

!

!

!26

Page 29: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 27

ตอนท 2 การสงเกตการณเบองตน

ขอมลของกลองโทรทรรศนทประกอบ ความยาวโฟกสของเลนสวตถ 700 มม. ความยาวโฟกสของเลนสใกลตา 25มม. ขนาดเสนผานศนยกลางหนาเลนส 70 มม.

1.ใหผทำการทดลองสองกลองไปยงวตถทระยะใกลๆ ประมาณ 500 เมตร ปรบโฟกสใหเหนภาพชดทสด บนทกตำแหนงระยะโฟกสบนกระบอกโฟกสไว จากนนปรบกลองสองไปยงวตถทไกลขน ประมาณ 10 กโลเมตร ปรบภาพใหชด

1.1.ความยาวของกระบอกโฟกสเมอสองวตถในระยะใกล กบระยะไกลสดตางกนอยางไร

1.2.ภาพทเหนผานกลองมลกษณะอยางไร (วาดภาพประกอบ)

1.3.กำลงขยายของภาพทนกเรยนมองเหนนมขนาดเทาใด

2.ปรบกลองไปยงวตถทระยะไกลๆ นำกระดาษมารบภาพบรเวณดานหลงกลองทระยะโฟกส (โดยเอาเลนสใกลตาออก) จากนนปรบโฟกสของกลองใหเหนภาพบนกระดาษชดทสด สงเกตภาพทเกดขน (อาจจะตองหาผาหรอวสดอนๆ มาบงแสงบรเวณดานหลงกลองใหมดมากทสดเทาทจะทำได)

2.1.วาดภาพจากสงทเหนบนกระดาษ

2.2.ผเขาอบรมคดวาภาพทเกดขนเปนภาพจรงหรอภาพเสมอน

!27

Page 30: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 28

กจกรรมท 6 : การสงเกตการณดวงอาทตย (Solar Observation)

ดวงอาทตยเปนดาวฤกษ ทมนษยทกคนรจกเปนอยางด เนองจากเปนดาวฤกษทใหพลงงาน และความอบอนแกโลก เกอบทกอารยธรรมของมนษยบนโลก บชาดวงอาทตยเปรยบเสมอนดงเทพเจาผยงใหญ ตำแหนงของดวงอาทตยบงบอกถงฤดกาล ซงสงทสำคญสำหรบสงคมเกษตรกรรม การศกษาตำแหนงของดวงอาทตยเพอทำนายฤดเกบเกยว จงเปนตนกำเนดของวชาดาราศาสตรในสมยปจจบนนนเอง นอกจากน ดวงอาทตยเปนดาวฤกษทอยใกลเรา จงงายทจะศกษาทำความเขาใจ และเปนตนแบบในการศกษาดาวฤกษดวงอนได

การสงเกตดวงอาทตยของกาลเลโอ กาลโอ เปนบคคลแรกทเปนกลองโทรทรรศนสองดวตถทองฟา ทำใหนกดาราศาสตรหลาย ๆ คนหนมาใหความสนใจการสงเกตดวงอาทตย พวกเขาไดเหนสงทนาประหลาดใจเปนอยางมาก ดวงอาทตยมรอยดำหลาย ๆ จด รอยดำนนเปลยนแปลงไปทก ๆ วน ดงภาพของกาลเลโอ ในป 1611 กาลเลโอไดวาดรายละเอยดของภาพทเขาเหนจากกลองโทรทรรศนทเขาประดษฐขน บางครงรอยดำกสามารถมองเหนไดโดยตาเปลาและเลอนหายไปในเวลาไมนาน เหตการณนเคยมนกดาราศาสตรชาวจนและชาวเกาหลบนทกไว 300 ป กอนครสศกราช

ภาพวาดของกาลเลโอ (1578-1630) วาดและกาลเลโอของ sunspots บนทกในวนท 28 มถนายน 1613

กาลเลโอวาดภาพดวงอาทตยในเวลาเดยวกนทก ๆ วน เขาเรมสงเกตจากจดทอยบรเวณขอบของดวงอาทตย จดดำนนเคลอนทไปอยางชา ๆ พรอมทงรปรางของจดเปลยนไปจากเดมและจางหายไปในทสด ถาไปดวงจนทรหรอวตถทองฟาอนจะไมสามารถทำเชนนได กาลเลโอจงรวาจดดำทอยหนาดวงอาทตยนนมอยจรง ซงหมายความวาดวงอาทตยไมใชทรงกลมทสมบรณไรตำหนดงทเคยเชอกนมา และนอกจากนยงรอกวา ดวงอาทตยมการหมนรอบตวเอง

!28

กจกรรมท 6 : การสงเกตการณดวงอาทตย (Solar Observation)

Page 31: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 29

จดบนดวงอาทตย (Sunspots) จดทกาเลลโอคนพบนน เรยกกนวา จดบนดวงอาทตย (Sunspots) พบบรเวณผวของดวงอาทตย บรเวณนนอณหภมตำกวารอบ ๆ จงปรากฏใหเหนเปนสดำ นำตาล เพราะแสงปลดปลอยออกมาไดเพยงนอยนด บรเวณมด หรอ อมบรา (Umbra) อณหภม 4,500 เคลวน รอบ ๆ อมบรา สจางลง แตอณหภมสงกวา ประมาณ 5,000 เคลวน เรยกบรเวณนนวา บรเวณมว หรอ พนมบรา ( Penumbra ) ตวการททำใหเกดจดบนดวงอาทตย คอ สนามแมเหลกบนดวงอาทตย เนองจากอตราการหมนรอบตวเองของดวงอาทตยทไมเทากน โ ดยเฉพาะบรเวณศนยสตรจะมอตราการหมนทเรวกวาบรเวณขวของดวงอาทตย ความเรวการหมนทแตกตางกนนนสงผลใหสนามแมเหลกบดเบยวไปจากเดม บรเวณศนยสตรเสนแรงแมเหลกยดตวออก เสนแรงแมเหลกยกตวสงเปนหวงขนอยางชบพน ขดขวางการนำความรอนภายใตผว เปนผลใหบรเวณนนมอณหภมตำ ปรากฏเหนเปนจดดำ ๆ ใ นทสดหวงขาดออกจากกน ทำใหสนามแมเหลกคลายตวออกกอนจากเรมตนใหมอกครง

!

โดยปกตจดบนดวงอาทตยเปลยนขนาดและรปรางไปใน 30 วน แรกเรมจะปรากฏอยใกล ๆ กนเปนกลม หลงจากนนจากคอย ๆ เคลอนตวออกหางกนใชเวลาประมาณ 2 สปดาห แลวจางหายไปในทสด วฎจกรการเกดจดบนดวงอาทตยมากทสด ทก ๆ 9.5 ถอ 11 ป ชวงจดมากทสด เรยกวา Solar maximum และชวงทเกดจดนอยทสด เรยกวา Solar Minimum จดบนดวงอาทตยเกดมากบรเวณละตจดตำๆ ใกลเสนศนยสตรประมาณ 5-40 องศาละตจดเหนอ-ใต

!

!29

Page 32: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 30

ตอนท 1 การสงเกตการณดวงอาทตย

ขอควรระวง อยาสองดดวงอาทตยโดยตรงโดยเดดขาด

อปกรณ 1. กลองโทรทรรศน 2. ฟลเตอรสำหรบดดวงอาทตย

วธการสงเกตการณดวงอาทตย 1. ใสฟลเตอรสำหรบสงเกตการณดวงอาทตยไวหนากลองโทรทรรศน 2. ตดตงกลองโทรทรรศนในทกลางแจง โดยไมตองตดตองกลองเลง 3. เลงกลองโทรทรรศนไปยงดวงอาทตย โ ดยใชวธการสงเกตใหเงาของกลองโทรทรรศนมขนาดเลกทสด หามใชกลองเลง 4. กอนสงเกตดวงอาทตยดวยตาทกครง ควรจะเชคดวาฟลเตอรตางๆ ไดมการตดตงอยางเหมาะสม 5. สงเกตดวงอาทตยผานเลนสตา พรอมทงรางภาพดวงอาทตยทเหน ลงในแบบบนทกกจกรรม (พยายามวาดขนาดของจดบนดวงอาทตยใหสอดคลองกบทเหนจรง สำหรบตอนถดไปของกจกรรม)

บนทกการสงเกตจดบนดวงอาทตย

S

!30

Page 33: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 31

ณ เวลาหนงๆ ดวงอาทตยจะมจำนวนของจดบนดวงอาทตยไมเทากน ขนอยกบชวงของวฎจกรในการเกดจดบนดวงอาทตย ทานคดวาดวงอาทตยททานสงเกตได มจดมากหรอไม ?

ตอนท 2 การประมาณคาขนาดจดบนดวงอาทตย

ใหลองวดขนาดของจดบนดวงอาทตยในใบบนทกทได

ขนาดของดวงอาทตยในใบบนทกกจกรรม = ………………………… ซม.

ขนาดของจดบนดวงอาทตยในใบบนทกกจกรรม = ………………………….. ซม.

หาสดสวนของขนาดของจดเทยบกบขนาดดวงอาทตย

สดสวนของจดบนดวงอาทตย = ขนาดของจดบนดวงอาทตยในใบบนทกกจกรรม/ขนาดของดวงอาทตยในใบบนทกกจกรรม

= ………………………………………………….

เราทราบวา เสนผานศนยกลางของดวงอาทตยมขนาด 1,400,000 กม. ขนาดของจดบนดวงอาทตยควรจะมขนาดเทาใด?

ขนาดจดบนดวงอาทตย = 1,400,000 กม. x สดสวนของจดบนดวงอาทตยเทยบกบเสนผานศนยกลาง

=

จดบนดวงอาทตยมขนาดเปนเทาใด เมอเทยบกบขนาดของโลก? (โลกของเรามเสนผานศนยกลางประมาณ12,700 กม.)

!31

Page 34: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 32

กจกรรมท 7 : กลองโทรทรรศน (Telescope)

! ภาพกลองโทรทรรศนขนาด 2.4 เมตร ณ หอดดาวแหงชาต ดอยอนทนนท

เปนทแนชดวา การสงเกตการณวตถทองฟา เปนสวนประกอบทสำคญยงสำหรบการศกษาดาราศาสตร นอกจากการศกษาวตถทองฟาจะทำใหนกดาราศาสตรไดเรยนรเรองราวตางๆ มากมาย เกยวกบเอกภพ ทมาของระบบสรยะ และความเขาใจในธรรมชาตของจกรวาลแลว การไดสงเกตการณวตถทองฟาผานกลองโทรทรรศนดวยตาของตนเองกมกจะเปนประสบการณทนาจดจำ สามารถสรางความประทบใจ และเสรมสรางจนตนาการสำหรบผสงเกตได

หากเราเปรยบแสงทสองมาจากดาวเหมอนฝนทตกลงมาจากฟา กลองโทรทรรศนกเปรยบเสมอนกบกรวย ททำหนาทดกเกบแสงจากพนทเกบแสงทมากกวา และรวมมาใสดวงตามนษยทขนาดเลกกวา ดงนน ปจจยทสำคญทสดตอคณภาพของกลองโทรทรรศนกคอพนทรบแสง หรอเสนผานศนยกลางหนากลอง

เราสามารถแบงกลองโทรทรรศนออกตามวธทใชรวมแสงไดเปนสามประเภทใหญๆ กคอ กลองโทรทรรศนแบบหกเหแสง (ใชเลนสนน) แบบสะทอนแสง (ใชกระจกเวา) และแบบผสม (ใชทงเลนสและกระจก) และนอกจากน กลองโทรทรรศนโดยทวๆ ไปจะยงมวธการตดตงฐานเพอหมนกลองโทรทรรศนอกเปนสองแบบ นนคอแบบมมเงย-มมทศ (Altazimuth Mount) และแบบอเควทอเรยล (Equatorial Mount)

!32

กจกรรมท 7 : กลองโทรทรรศน (Telescope)

Page 35: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 33

ตอนท 1 รจกกลองโทรทรรศนประเภทตางๆ

กลองโทรทรรศนโดยทวๆ ไป ประกอบดวยทศนปกรณหลกสองชน คอเลนสวตถ กบเลนสตา

เลนสวตถ ทำหนาทรวมแสงไปยงจดโฟกส กลองโทรทรรศนแบบสะทอนแสงจะใชกระจกรวมแสงแทนเลนส ขณะทกลองโทรทรรศนแบบผสมจะใชทงกระจกและเลนสพรอมๆ กน เลนสตา เปนเลนสทใชขยายภาพทโฟกสจากเลนสวตถ เปลยนไปเปนภาพเสมอนทตามนษยสามารถสงเกตได ภาพทขยายออกมาจากเลนสตา

ทดลองดวยตนเอง

กลองโทรทรรศนทกแบบ ตางกทำหนาทเหมอนกน นนกคอรวมแสงดวยเลนสวตถ และขยายภาพทไดสตามนษยดวยเลนสตา เราสามารถทำความเขาใจกบการทำงานของกลองโทรทรรศนอยางงาย ไดหลายวธ เชน

ตดตามแนวทางเดนของแสงในกลองโทรทรรศน ดวยแสงเลเซอร

- ใ หลองนำเลเซอรสเขยว ฉายเขาไปสกระบอกกลองโทรทรรศน (หากมกลองโทรทรรศนแบบใส หรอผาดานขางจะดมาก) สงเกตแนวทางเดนของแสง เปรยบเทยบ แนวทางเดนของแสงระหวางกลองแบบหกเห และสะทอนแสง วาดแนวทางเดนของแสงสำหรบกลองโทรทรรศนแบบหกเหแสง และกลองโทรทรรศนแบบสะทอนแสงสองแบบในภาพขางลาง

***หมายเหต: ระวงแสงเลเซอรเขาตา***

S

!33

Page 36: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 34

ตอนท 2 ระบบฐานตงกลองโทรทรรศนแบบตางๆ

จดประสงค: ใหลองไดมโอกาสและประสบการณในการใชกลองโทรทรรศนแบบตางๆ

เนองจากทรงกลมทองฟามลกษณะเปนพนผวสองมต กลองโทรทรรศนจำเปนทจะตองเคลอนไหวไดอยางนอยสองทศทาง เพอทจะสามารถมองไปยงตำแหนงใดๆ บนทรงกลมทองฟาได แกนในการหมนของกลองโทรทรรศนแบงออกไดเปนแบบใหญๆ สองแบบ นนกคอแบบมมเงย-มมทศ และแบบอเควทอเรยล

• ฐานตงกลองแบบมมเงย-มมทศ (Alt-azimuth Mount) ฐานแบบนเปนฐานทเราคนเคยกนด คลายกบฐานตงกลองทวๆ ไป โดยหมนไปตามมมทศในแนวราบ และมมเงย แตปญหากคอการหมนของทรงกลมทองฟา ไมไดเปนไปตามแกนน ทำใหการระบพกดของวตถทองฟาดวนแกนนทำไดยาก และการจะตดตามวตถทองฟาทเคลอนทตามการหมนของโลกเปนเรองทซบซอน

• ฐานตงกลองแบบอเควทอเรยล (Equatorial Mount) ฐานตงกลองนออกแบบมาสำหรบใชงานทางดาราศาสตร โดยยกใหแกนหมนแกนหนง หมนไปรอบๆ ขวฟาเหนอ การตดตงแกนหมนแบบนอาจจะทำใหผใชสบสนในภายแรก แตวาทำใหไดระบบอางองซงเปนธรรมชาตตอการระบพกดทองฟาทงายกวา และสามารถตดตามดาวไดงาย กอนการใชงานจรงทกครง จะตองทำการ polar align เพอใหมอเตอรสามารถหมนไปไดตามแกนการหมนของโลก

• ฐานตงกลองคอมพวเตอร (Computerized Mount) เปนฐานตงกลองทไดมการตดตงฐานขอมลคอมพวเตอร และระบบดาวเทยม GPS เพอยนยนตำแหนงและเวลาของผสงเกตลงไป ดวยพนฐานแลว ระบบฐานนไมไดตางอะไรกบฐานแบบมมเงย-มมทศ (และสามารถเปนแบบอเควทอเรยลกได) แตในการใชงาน ระบบคอมพวเตอรจะสามารถคำนวณจากเวลาและตำแหนงของผใช เทยบกบฐานขอมล เพอเขามาชวยชกลองโทรทรรศนไปยงวตถทองฟาทเราสนใจได โดยเพยงการกดปมเพยงปมเดยว

ระบบฐานตงกลองโทรทรรศนแบบตางๆ

- สงเกตรายละเอยดของระบบฐานตงกลองโทรทรรศนแบบตางๆ เราสามารถระบไดหรอไมวา กลองโทรทรรศนใดใชระบบฐานตงกลองแบบมมเงย-มมทศ? กลองใดใชระบบฐานตงกลองแบบอเควทอเรยล?

ทดลองขยบกลองแบบตางๆ ดวยตนเอง

- ใหปลดลอคกลองทละแกน และลองขยบกลองด แตละแกนมการหมนไปอยางไรในกลองทใชระบบฐานแตละระบบ

- ทดลองใชกลองเลงไปยงวตถหนง อาจจะลองใหอาสาสมครไปยนไกลๆแลวกางแขนออก ปรบโฟกสจนภาพคมชด และลองเลอนกลองไปยงเทา มอซาย มอขวา สงเกตดวา ทศทางการเลอนของกลอง สมพนธกนอยางไรกบทศทางการเลอนของภาพทไดเหน

!34

Page 37: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 35

กจกรรมท 8 : การสงเกตการณวตถทองฟา (Astronomical Observation)

S

การสงเกตการณวตถทองฟา เปนศาสตรแขนงหนงทใชในการศกษาดาราศาสตร ซงเทคนคและองคความรในการสงเกตการณนนนเกดขนและพฒนาขนมาพรอมกบอรยธรรมมนษย จนในปจจบนนนถกพฒนาขนอยางรวดเรวดวยวทยาศาสตรและเทคโนโลย การสงเกตการณวตถทองฟาเปนศาสตรทมงเนนการเกบขอมลจากการสงเกตการณ ทำไดโดยการเฝาดวตถทองฟาตางๆ ไ มวาจะเปนการสงเกตการณดวยตาเปลา สงเกตการณดวยกลองโทรทรรศน หรอแมกระทงสงเกตการณดวยเครองมอทางวทยาศาสตรอนๆ ทงนขอมลทไดจากการสงเกตการณจะถกตองและนาเชอถอหรอจะถกนำไปใชเปนฐานขอมลทางดาราศาสตรไดนนกขนอยกบความชอสตยในการบนทกขอมล ทกษะและกระบวนการทางวทยาศาสตรทสงสมจนกลายเปนความขำนาญของผสงเกต รวมไปถงกระบวนการบนทกขอมลทผบนทกจะทำการบนทกในสงทมองเหนโดยไมใชความคดเหนสวนตวไปบดเบอนขอมล

วตถประสงค 1. สามารถตดตงกลองโทรทรรศนและอปกรณสำหรบสงเกตการณวตถทองฟาได 2. สามารถคนหาวตถทองฟาดวยกลองโทรทรรศนได 3. สามารถบนทกภาพและลกษณะปรากฏของวตถทองฟาอยางคราวๆ ได 4. สามารถอธบายการเคลอนทของวตถทองฟาได

!35

กจกรรมท 8 : การสงเกตการณวตถทองฟา (Astronomical Observation)

Page 38: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 36

ตอนท 1 การเตรยมตวสำหรบดดาว

วสดและอปกรณ 1. เครองวดมมดาว 2. เขมทศ 3.กลองโทรทรรศน 4.กลองสองตา

วธการสงเกตการณวตถทองฟา 1. ตดตงกลองโทรทรรศนทจะใชในการสงเกตการณ โดยผทำการสงเกตการณจะตองรคาทางยาวโฟกสของกลองโทรทรรศน และเลนสตาทใชในการสงเกตการณ

2. กำหนดเปาหมาย หรอวตถทองฟาทสนใจจะทำการณสงเกตการณ (ในกจกรรมน ทางวทยากรจะเปนผกำหนดวตถทองฟาใหสงเกตการณ เพอเปนการทดสอบ)

3. ทำการคนหาวตถทองฟาทกำหนดเปาหมายดวยกลองโทรทรรศน พรอมสงเกตลกษณะปรากฏของวตถทองฟา

4. วดคามมเงย (มมอลตจด) และคามมราบ (มมอะซมท) พรอมบนทกคาลงในแบบบนทกกจกรรม 5. บนทกภาพลกษณะปรากฏของวตถทองฟาอยางคราวๆ และขอมลการสงเกตลงในแบบบนทกกจกรรมการสงเกตการณวตถทองฟา

!36

Page 39: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 37

ตอนท 2 การสงเกตการณวตถทองฟา

คำสง 1. ใหทำการตดตงกลองโทรทรรศน (กลองแบบ Dobsoniun) และทำการเซตกลองเพอใหพรอมใชในการสงเกตการณวตถทองฟาได

2. ใหทำการสงเกตการณวตถทองฟาทกำหนดใหในแบบทดสอบการสงเกตการณ (จะแจกใหในวนทดสอบ) พรอมทงบนทกคาการสงเกตการณใหครบถวน

วตถท 1 : ชอวตถ.......................................................................................................................................

ประเภทวตถ.......................................................

อยในกลมดาว......................................................

เวลาทสงเกต........................................................

คามมเงย (มมอลตจด).........................................

คามมแนวราบ (อะซมท).....................................

ขนาดหนากลอง...................................................

ความยาวโฟกส....................................................

เลนสตา...............................................................

การใสฟวเตอร.....................................................

Note...................................................................

วตถท 2 : ชอวตถ.......................................................................................................................................

ประเภทวตถ.......................................................

อยในกลมดาว......................................................

เวลาทสงเกต........................................................

คามมเงย (มมอลตจด).........................................

คามมแนวราบ (อะซมท).....................................

ขนาดหนากลอง...................................................

ความยาวโฟกส....................................................

เลนสตา...............................................................

การใสฟวเตอร.....................................................

Note...................................................................

!37

Page 40: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 38

วตถท 3 : ชอวตถ.......................................................................................................................................

ประเภทวตถ.......................................................

อยในกลมดาว......................................................

เวลาทสงเกต........................................................

คามมเงย (มมอลตจด).........................................

คามมแนวราบ (อะซมท).....................................

ขนาดหนากลอง...................................................

ความยาวโฟกส....................................................

เลนสตา...............................................................

การใสฟวเตอร.....................................................

Note………………………………………………………….

………………………………………………………………….

…………………………………………………………………

วตถท 4 : ชอวตถ.......................................................................................................................................

ประเภทวตถ.......................................................

อยในกลมดาว......................................................

เวลาทสงเกต........................................................

คามมเงย (มมอลตจด).........................................

คามมแนวราบ (อะซมท).....................................

ขนาดหนากลอง...................................................

ความยาวโฟกส....................................................

เลนสตา...............................................................

การใสฟวเตอร.....................................................

Note………………………………………………………….

………………………………………………………………….

…………………………………………………………………

!38

Page 41: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 39

วตถท 5 : ชอวตถ.......................................................................................................................................

ประเภทวตถ.......................................................

อยในกลมดาว......................................................

เวลาทสงเกต........................................................

คามมเงย (มมอลตจด).........................................

คามมแนวราบ (อะซมท).....................................

ขนาดหนากลอง...................................................

ความยาวโฟกส....................................................

เลนสตา...............................................................

การใสฟวเตอร.....................................................

Note………………………………………………………….

………………………………………………………………….

…………………………………………………………………

วตถท 6 : ชอวตถ.......................................................................................................................................

ประเภทวตถ.......................................................

อยในกลมดาว......................................................

เวลาทสงเกต........................................................

คามมเงย (มมอลตจด).........................................

คามมแนวราบ (อะซมท).....................................

ขนาดหนากลอง...................................................

ความยาวโฟกส....................................................

เลนสตา...............................................................

การใสฟวเตอร.....................................................

Note………………………………………………………….

………………………………………………………………….

…………………………………………………………………

!39

Page 42: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 40

กจกรรมท 9 : การสรางเครองวดมมอยางงาย (Make a Sextant)

แอสโตรแลบ (AstroLabe) เปนเครองมอดาราศาสตรในยคแรกๆ ถกนำมาใชตงแตสมยกรกโบราณจนถงศตวรรษท 17 เปนเครองนำทางสำหรบนกเดนเรอ โ ดยการวดมมเงย (อลตจด) หรอความสงของดาวเหนอหรอวตถทองฟาอน ๆ จากเสนขอบฟา ความสงของดาวเหนอนน มความสำคญตอนกเดนเรอเปนอยางมาก เนองจากเปนเครองมอสงเดยวในสมยโบราณททำใหนกเดนเรอทราบตำแหนงละตจด (ตำแหนง 0 องศา ตามแนวระนาบของเสนศนยสตร เพมขนมากทสด +90 องศาทขวโลกเหนอ และลดลงทสด -90 องศา ทขวโลกใต) แอสโตรแลบเปนเครองมอทไดรบความนยมในแวดวงดาราศาสตรมาเปนเวลากวารอย ๆ ป แตเมอเวลาผานไปเทคโนโลยมกาวหนาขนเรอย ๆ จนในปจจบน เครองมอเหลานถกแทนทดวยอปกรณไฮเทคทนำทางเราไปไดทวโลก อยางเชน GPS (Global Positioning System) เปนตน

หลกการ แอสโตรเลบหรอเครองวดมมอางองจากระบบพกดบนทองฟาแบบอลตาซมธ (Altazimuth Coordinate) เปนพกดทเทยบกบขอบฟาของผสงเกต โดยจะบอกเปนมมราบ และมมเงย มมราบ หรอ มมอะซมธ (Azimuth) เปนมมราบตามแนวขอบฟา เรมจากทศเหนอ 0 องศา ไปยงทศตะวนออก เรอยไปจนครบ 360 องศา ใ นกจกรรมนสามารถใชเขมทศในการวดคามมอาซมธ โ ดยใหเขมของเขมทศทชไปทศเหนอตรงกบมม 0 องศาในเขมทศ ถาไมตรงใหหมนเขมทศทำใหทงสองตรงกน มมเงย หรอ มมอลตจด (Altitude) เปนมมความสงของวตถทองฟา เรมจากขอบฟาของผสงเกตสงขนไปหาวตถทองฟาทตองการทราบคามมเงย มคาตงแต 0-90 องศา คามากทสดทจดเหนอศรษะ ในกจกรรมนใชเครองวดมมในการวดมมเงยของดาวเหนอ เพอหาตำแหนงละตจดของผสงเกต แลวดาวเหนอเกยวของอะไรกบละตจดบนทองฟาอยางไร ดภาพดานลางจะเขาใจมากขน เมอพจารณาภาพมมเงย 1 จะเทากบละตจดผสงเกต ซงเทากบมมเงย 2 และมมเงย 3 ตามหลกการของสามเหลยมคลาย ดงนนเครองวดมมสามารถจงสามารถวดละตจดผสงเกตไดจรง

! ภาพแแสดงความสมพนธระหวางมมเงยของเครองวดมมและตำแหนงดาวเหนอ

!40

กจกรรมท 9 : การสรางเครองวดมมอยางงาย (Make a Sextant)

Page 43: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 41

วตถประสงค 1. สามารถสรางอปกรณวดมมอยางงายได 2. สามารถวดมมเงย (มมอลตจด) ของวตถทองฟาได 3. สามารถวดมมแนวราบ (มมอะซมท) ของวตถทองฟาได 4. สามารถอธบายความสมพนธระหวางมมเงย (อลตจด) ของดาว และละตจดของผสงเกตได 5. สามารถอธบายการเคลอนทของวตถทองฟาอยางคราวๆ ได

วสดและอปกรณ 1. หลอดกาแฟ 2. โปรแทรกเตอร 3. เทปกาว 4. เชอก 5. คลปหนบกระดาษ 6. นอต 7. กระดาษแขง 8. กรรไกร 9. เขมทศ

วธสรางเครองวดมมดาว 1. นำกระดาษโปรแทรกเตอรตดกบกระดาษแขงสเหลยม โดยเทปกาวหรอกาวนำใหแนน 2. นำนอตไปผกทปลายดานใดดานหนงของเชอกเพอถวงนำหนก สวนอกดานหนงรอยเขารตรงกลางของโปรแทรกเตอร ดานหลงโปรแทรกเตอรผกตดแนบกบคลปหนบกระดาษเพอยดเชอกไว โ ดยใหความยาวของเชอกจากจดหมน (รตรงกลางโปรแทรกเตอร) มความยาวเกนของกระดาษ ประมาณ 2 นว

3. ตดหลอดกาแฟดวยเทปกาวบรเวณขอบดานบนของโปรแทรกเตอร โ ดยตดใหเปนแนวตามสนของกระดาษแขง

!

!41

Page 44: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 42

วธการใชเครองวดมมดาว 1. นำเครองมอวดมมทสรางขนเลงลำกลองไปยงดาวทตองการจะวด โดยใหดานทมโปรแทรกเตอรอย

ดานลาง ดงรป 2. อานคามมเงย (มมอลทจด) ของดาว จากแนวเสนเชอกทพาดผานโปรแทรกเตอร 3. ควรทำซำกนอยางนอย 3 ครง เพอหาคาเฉลย ในการวดดาวแตละดวง

ขอควรระวง เพอความแมนยำในการวด ชณะสรางเครองวดมมไมควรตดเชอกยาวเกนไป เพราะในขณะทำการวดมมดาว อาจเกดลมพดและอาการสนไหวจากมอผวด ซงมผลทำใหคามมทวดเกดความคลาดเคลอนได

! ภาพตวอยางโปรแทรกเตอรทใชตดบนกระดาษแขง

!42

Page 45: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 43

บนทกเพมเตม

......................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

!43

Page 46: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 44

บนทกเพมเตม

......................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

!44

Page 47: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร

กจกรรมดาราศาสตร ภาคปฏบต 45

บนทกเพมเตม

......................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

!45

Page 48: สารบัญ - narit.or.th¸šริการวิชาการ/pdf/e-book/... · สารบัญ หน า กิจกรรมที่ 1 : เฟสของดวงจันทร