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1、天文實驗~造父變星物理二c24891271羅仕翰第一組實驗名稱:CepheidVariablesandtheCosmicDistancescale實驗目的:利用造父變星的特性量距離背景知識說明:變星是位在後主序帶,的不穩定恆星,他的亮度具有週期性的變化且週期變化關係和恆星的光度成正比,具有一”周-光關係”只要測出光譜類別,就可直接由周光圖看出絕對星等,套入距離的公式可得距.離實驗方法:1:在附圖中,有四個造父變星的波,量出波峰和波谷,週期波峰波谷是造父變星的視星等的最大值與最小值,再取其平均,週期取logHV視星等最大值視星等最
2、小值平均PLogP83713.712.713.2421.62196714.013.013.5291.4684315.814.315.05131.11206314.814.114.45121.082;所得到四個數據,和table1的數據一起做m-logp圖(圖一excelsheet1)m=視星等p=週期3:把所做的圖回歸分析,得一方程式:y=-2.2812x+16.9944:也把table2的數據做M-logp圖,也做回歸分析(圖二excelsheet2)方程式:y=-3.0727x-0.03455:兩圖比較,得一y方向的位移差,
3、也就是m和M的差6;取多點帶入,求m-M的值,然後以平均帶入M=m+5-5logdLogP(X)M=-3.0727logP-0.0345m=-2.2812logP+16.994m-M平均0.4-1.2635816.0815217.345117.6516920.6-1.8781215.6252817.50340.8-2.4926615.1690417.66171-3.107214.712817.82001.2-3.7217414.2065217.92826D=10的4.530338次方7:table3的數據做M-logP圖,回歸分
4、析(圖三excelsheet3)的方程式:y=-3.516x-0.60088:重複步驟6LogPM=-3.516logP-0.6008m=-2.2812logP+16.994m-M平均0.4-2.007216.0815218.0887218.5746320.6-2.710415.6252818.335680.8-3.413615.1690418.582641-4.116814.712818.82961.2-4.8214.2065219.02652D=10的4.7129次方使用器材:尺excel討論:因為造父變星光度與週期的關係,
5、把量測的資料比照以table2的資料的圖表,和table3的圖表,可輕易找出mM的關係,利用回歸分析可以降低誤差,在計算過程中更方便,提高準確度,經兩次比對,小麥哲倫星雲的距離可大致了解.誤差分析:問題一：天體距離的量測方法有很多種，相較於其他方法，造父便星是其中很重要的一種量測方法，為什麼？這個量測方法有哪些優點，哪些限制？因為造父變星光度與週期關係非常重要,只要找到變星光度週期,可得到絕對星等,所以在星系間距離的測量非常重要,因為目前發現最遠的造父變星位於17mpc處,所以大於17mpc的距離,造父變星無法量測.問題二：造父
6、變星有「週期--光度關係」（關係式怎麼寫？），成因為何？是哪些物理量互相拔河的結果？變星亮度變化週期與恆星的光度成正比,是因為恆星不穩定產撐週期性的漲縮,影響光度也產生週期性的改變,參考資料:天文實驗室網站成大物理系
