簡(jiǎn)介:角大小是用來(lái)描述一個(gè)物體在天空中出現(xiàn)時(shí)的尺寸,以弧分和弧秒為單位,表示球體上多的角度。物體的角大小由其實(shí)際大小及與觀察者距離決定??梢杂檬肿龊?jiǎn)單的測(cè)量尺。
你或許對(duì)“角分”和“角秒”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)略有耳聞,但對(duì)其認(rèn)知也僅僅停留于“好像在哪里看到過(guò)”這一層面,不過(guò)這也怨不得觀眾老爺們,因?yàn)檫@兩個(gè)詞的應(yīng)用面可以以“狹隘”一詞來(lái)描述。這兩個(gè)詞語(yǔ)是用于測(cè)量角大小的,僅在現(xiàn)代天文學(xué)中才會(huì)有所應(yīng)用。那么,傳說(shuō)中的“角大小”又是用來(lái)做什么的呢?最簡(jiǎn)單粗暴易于理解的說(shuō)法就是,角大小是用于判斷天空中物體的維度大小的。
正如先前所說(shuō),角分與角秒是用于測(cè)量角大小的,它們是如何發(fā)揮作用的呢?這需要從角分與角秒本身說(shuō)起。角分與角秒實(shí)際上代表的是其在圓周上的不同角度,一角秒的大小是1°的1/3600,由弧度制表示也就是180/,一角秒的大小大約是一角分的3600倍,也就是大約206,265角分。
這些數(shù)據(jù)由常人看來(lái)讓人摸不著頭腦,實(shí)際上在天文學(xué)家的手上大有用處,他們可以以此測(cè)算出兩個(gè)天體之間的距離,以及在觀測(cè)天體時(shí)需要縮放的倍率。在其他領(lǐng)域——例如光學(xué)領(lǐng)域,角大小同樣發(fā)揮著重要作用,角大小能夠測(cè)算出光學(xué)儀器的精確度,得出有關(guān)物體在可視范圍內(nèi)的大小縮放等問(wèn)題。
角大小能夠用于指出由地球視角可見(jiàn)的天體表面大小。以月球?yàn)槔虑蚴侨祟愖顬槭煜さ奶祗w之一,它的角大小就是在30角分左右。
角大小與線性尺寸的區(qū)別(圖例)
一個(gè)物體的角大小取決于它的實(shí)際大小以及它與觀測(cè)點(diǎn)之間的距離。如果一個(gè)物體的實(shí)際大小是固定的,那么觀測(cè)距離越遠(yuǎn),角大小越??;如果一個(gè)物體的觀測(cè)距離是固定的,那么實(shí)際大小越大,角大小同樣也會(huì)越大。
可是在測(cè)量方面又會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題。若要問(wèn)起天體的形狀,或許大多看官潛意識(shí)里便會(huì)認(rèn)定多數(shù)天體是圓形或球形的,實(shí)則不然。很多天體——例如星系,星云等——都是非球形的。不是球形,便不存在所謂直徑了,這樣的情況應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)呢?此時(shí),我們會(huì)分別測(cè)量出此類天體的內(nèi)徑以及外徑。例如小麥哲倫星的視覺(jué)直徑5° 20' x 3° 5'就是這樣得來(lái)的。
度、分、秒分別是什么?
在我們對(duì)角大小進(jìn)行深入探討分析之前,我們需要重新明確一下我們對(duì)于“角”的定義。在一個(gè)圓中,有360個(gè)1度,但“度”卻并非是在角度測(cè)量中的最小單位。如果我們把1°平均分為60份,那么我們所分得每一個(gè)角的大小就是一角分。如果我們重復(fù)剛才的操作,再將一角分平分為60份,那么我們分得的每一小份就是一秒分。
測(cè)量一個(gè)角的角度可以測(cè)量其跨度大小,并且以度、角分、秒分等單位進(jìn)行描述。一秒分是其中最小的單位,它的大小大約是1°的1/3600倍。
角大小是什么?
有了關(guān)于“角”的知識(shí)作為基礎(chǔ),現(xiàn)在我們就可以開(kāi)始對(duì)“角大小”這一概念展開(kāi)更多研究了?,F(xiàn)在,找到一個(gè)你想要測(cè)量其角大小的物體,由你(觀察者)向被觀察物體的兩側(cè)分別作射線,兩線之間的夾角就是我們所說(shuō)的“角大小”了,上圖中包含觀察者于月球之間角大小的圖例,可供理解參考。
如果嫌計(jì)算角度太麻煩、并且不需要太過(guò)精確的計(jì)算結(jié)論的話,這里有一個(gè)更為方便的測(cè)量方式,你所需要的僅僅是——手。同時(shí),你幾乎不需要任何知識(shí)儲(chǔ)備。首先,抬平手臂將手掌伸開(kāi)在面前,接下來(lái)……沒(méi)有接下來(lái),看見(jiàn)你小指指根到指尖兩側(cè)形成的夾角了嗎?那大約就是1°。
實(shí)用測(cè)量工具——手
實(shí)驗(yàn):計(jì)算一下月球的角大小吧!
零零散散的理論知識(shí)收獲了一籮筐,不進(jìn)行一下操作應(yīng)用怎么行呢?接下來(lái)就一起試著計(jì)算一下月球的角大小吧!不需要復(fù)雜精密的天文設(shè)備,一把卷尺和一把直尺足矣。
第一步,伸直手臂并且用直尺測(cè)量出月球直徑。當(dāng)然,在滿月的時(shí)候才能對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量,測(cè)量數(shù)值大約在5mm(即毫米)到8mm左右,其中誤差值依季節(jié)變化和手臂長(zhǎng)短不同而變。測(cè)量完成后記錄數(shù)值。
第二步或許是唯一一個(gè)你需要求助他人的步驟,你需要測(cè)量你的手和眼睛之間的距離。測(cè)量完成后記錄數(shù)值,應(yīng)以毫米(mm)為單位,與上一組數(shù)值(即測(cè)量所得月球直徑)統(tǒng)一。
現(xiàn)在,我們只需要做一些簡(jiǎn)單的計(jì)算就能大功告成。
公式12-角大小計(jì)算公式
通過(guò)計(jì)算,我們就能得出月球角大小的弧度制表示方法。其中,Sap是我們測(cè)量所得的月球大小,I是我們測(cè)得的手眼距離。將先前測(cè)量所得的數(shù)值帶入公式后,我們就可以得到弧度制角大小的精準(zhǔn)數(shù)值。
公式13-已知角大小與距離,求直徑
月球弧度制角大小的數(shù)值乘206,246,其所得結(jié)果就是月球角大小的角秒大小,再除以60就能得到月球角大小的角分大小。由此,計(jì)算結(jié)果應(yīng)該在30角分到35角分左右。
太陽(yáng)的角大小
從常規(guī)上來(lái)判斷,你是不是會(huì)認(rèn)為太陽(yáng)的角大小一定比月球大得多或者小得多?
啊,可別急著去看太陽(yáng)!強(qiáng)光造成的視力損傷可不是鬧著玩的。
單從我們的視角看來(lái),太陽(yáng)和月球的大小似乎相差無(wú)幾,因此才會(huì)產(chǎn)生日食,但是實(shí)際上我們都知道,二者的大小可不在同一級(jí)別上,太陽(yáng)的大小大約是月球的400倍。既然如此,為什么從地面上看太陽(yáng)和月球的大小差不多呢?因?yàn)楸M管太陽(yáng)的大小是月球的400倍,太陽(yáng)與地球的距離同樣是月球與地球距離的400倍,因此,二者角大小相近,由此才產(chǎn)生視覺(jué)上大小近似的感覺(jué)。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. Suda-魚小卿卿卿- Tim Trott
如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除
轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處
翻譯:天文志愿文章組-魚小卿卿卿
審核:天文志愿文章組-
終審:天文志愿文章組-PN結(jié)
排版:天文志愿文章組-零度星系
美觀:天文志愿文章組-
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來(lái)自:https://lonewolfonline.net/angular-size/
本文由天文志愿文章組-魚小卿卿卿翻譯自Tim Trott的作品,如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)于三十日以內(nèi)聯(lián)系運(yùn)營(yíng)者刪除。
注意:所有信息數(shù)據(jù)龐大,難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,還請(qǐng)各位讀者海涵以及歡迎斧正。
全文排版:天文在線(零度星系)
轉(zhuǎn)載請(qǐng)取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處
浩瀚宇宙無(wú)限寬廣 穹蒼之美盡收眼底
聯(lián)系客服