300x250 천문학14 별을 흑체로 가정하는 이유 흑체복사에 대한 글을 쓰다보니, 갑자기 별을 흑체로 보는 이유에 대한 글이 쓰고 싶어졌다. 오히려 이전 포스팅보다 더 호기심을 자극하고 유용할지도 모르겠다. 1. SOHO LASCO C3 실시간 태양 영상 위의 사진은 NASA의 태양 관측용 위성인 SOHO에서 촬영한 영상이다. 왼쪽부터 파장 171nm, 195nm, 가시광선 전범위에서 촬영된 것이다. 이렇게 모든 범위의 전자기파에서 태양을 관측하여도 태양의 내부를 볼 수 없는 것은, 태양의 광구가 모든 파장의 복사에 대해 불투명하기 때문이다. 2. 광구는 불투명하다. 태양의 표면이 5,800K나 되는 높은 온도를 가지고 있는 것은 핵에서 에너지를 생산하기 때문이다. 태양의 핵에서 생성된 에너지는 복사, 대류, 전도를 통해 표면으로 전달되어 나온다. 만일.. 2022. 4. 10. 플랑크 곡선은 어떻게 만들어졌나? : 흑체복사 이론의 역사 처음에 흑체 복사에 대해 배우고 플랑크 곡선의 공식을 보았을 때 '왜 이렇게 공식이 어렵지?'라는 의문을 가지게 되었다. 그래서 흑체 복사에 대한 내용을 총 3개의 게시물로 쪼개보았다. 1부는 이론의 역사, 2부는 고등학교 물리에서의 흑체복사, 3부는 임용고시에서 다루는 흑체복사에 대해 다루어 보려고 한다. 플랑크 곡선, 빈의 변위법칙과 같은 흑체복사와 관련된 식들이 복잡한 이유는 모두 경험식이기 때문이다. 현상이 먼저 발견되고 이를 설명하기 위한 이론적 토대가 만들어진 것이다. 따라서 수식을 외우려고 할 필요는 없고 이해하면 된다. 아래는 위키백과에 있는 흑체 복사와 관련된 이론들이 만들어지는 과정을 연도에 따라 간략하게 정리해본 것이다. 아래 내용을 읽으며 어떠한 과정을 통해 플랑크 곡선의 공식이 만.. 2022. 2. 10. 중위도에서 에너지 수송이 최대인 이유 : 지구과학 아이들에게 에너지 수송에 대해 설명하다 보면 가끔 이런 질문을 하기도 한다. "에너지 수송이 왜 중위도에서 최대인가요?" 현재 2015 개정 교육과정에서는 이런 유형의 문제가 나오지는 않지만, 오늘은 갑자기 중위도에서 에너지 수송이 최대인 이유를 한번 써보고 싶어 졌다. 그래서 지구과학 모의고사 문제 두 가지를 활용하여 이를 풀어나가 보려고 한다. 1. 위도별 에너지 분포와 에너지 수송 이 그림은 복사 평형을 이루고 있는 지구가 흡수한 연평균 태양 복사 에너지와 방출한 연평균 지구 복사에너지를 위도에 따라 나타낸 것이다. 지구상에서 위도별 에너지 분포를 보았을 때 저위도 지방은 에너지 남고 고위도 지방은 에너지가 부족하다. 이는 지구가 구형이기 때문에 발생하는 현상이다. 저온의 몰체와 고온의 물체를 붙여.. 2021. 10. 26. 진근점 이각 : 천체 역학의 기초 천문학에서 타원 궤도 상에서 움직이는 행성, 혹은 천체를 좌표계 상에서 나타내기 위해 진근점 이각이라는 방법을 이용한다. 다만 이 글을 읽기 전 타원의 기하학적 성질, 캐플러 법칙, 원운동의 기술에 대한 기본적인 개념을 알기를 권한다. 1. 진근점 이각 진근점 이각이란, 천체의 궤도 근일점에서 부터 현재 천체가 떨어진 각거리(각도)를 뜻한다. 진근점 이각은 근일점으로 부터 반시계 방향으로 측정한다. 그런데 타원 방정식이 있는데 굳이 진근점 이각이라는 것을 정의하는 이유는 무엇일까? 아래 그럼치럼 태양을 중심으로 공전하는 목성이 있다고 가정해보자. 이때 목성의 궤도 운동에 영향을 미치는 가장 중요한 요소인 태양이 타원의 한 초점에 있기 때문에 좌표계의 축을 타원의 한 초점 위로 이동하면 여러가지 요소들을 .. 2021. 10. 11. 은하 질량 추정 : 비리얼 정리를 통한 천체의 질량 추정 방법 이전의 글에서 비리얼 정리에 대해 다루었다. 이번에는 비리얼 정리를 통해 은하의 질량을 추정하는 방법에 대해 다루려고 한다. 비리얼 정리가 무엇인지 모른다면 아래의 글을 참고하기 바란다. 비리얼 정리 : 고등학교 물리로 쉽게 이해하기 비리얼 정리에 대해 찾아보니 정확하게 나와 있지 않은 것 같아서 쓰는 글이다. 아마 임용고시를 준비하는 사람들이나 과학고 학생들이 보게될 것 같다. 이 글을 알기 전에 역학적 에너지와 포 fecu.tistory.com 1. 비리얼 정리를 통한 은하의 질량 추정 질량이 M, 반지름이 R인 어떤 타원 은하에 질량 m인 질점이 N개만큼 균일한 밀도로 들어있다고 가정해보자. 이 구체가 가지고 있는 역학적 에너지와 운동에너지를 아래와 같이 나타낼 수 있다. 수식을 위와 같이 비례로만.. 2021. 10. 8. 전달 방정식 : 전달 방정식 공식 이해하기 광학적 깊이에 이어 전달 방정식에 대해 알아보고자 한다. 혹시나 아직 광학적 깊이가 무엇인지 잘 모른다면 아래 글을 읽어본 뒤 이 글을 읽기를 바란다. 광학적 깊이와 전달 방정식 이해하기 대학교 3학년 때, 처음으로 배운 전달 방정식과 광학적 깊이라는 개념이 이해가 잘 되지 않아 오랫동안 내용을 곱씹었던 기억이 난다. 광학적 깊이에 대한 개인적인 고찰들과 천문학 및 천체물 fecu.tistory.com 1. 전달 방정식의 정성적 사고 전달 방정식은 어떤 천체 내부에서 빛이 전달되는 과정을 나타낸 것이다. 일반적으로 천체는 빛을 흡수하기도 하지만 방출도 동시에 한다. 교실에 비유를 들어 이야기해보자. 1) 학생들이 맨 앞의 선생님(관측자)에게 동전을 차례로 넘긴다. 2) 각 학생들은 뒤에서 동전을 받으면 .. 2021. 10. 8. 색-색도(color-color diagram)와 발머 점프(Balmer jump) 색-색도와 발머 점프에 대한 질문이 후배들에게 많았던 기억이 난다. 그럼에도 불구하고 색-색도에 대한 정보가 인터넷에 많이 없는 것 같아서 남기는 글이다. 일반적으로 별의 특성을 나타낼 때 색-등급도를 많이 쓴다. 중등 교육과정에서 나오는 것 또한 색-등급도이다. 오늘은 그보다 조금 더 들어가서 색-색도에대해 글을 써보고자 한다. 1. 색-색도 색-색도는 색-등급도와 다르게 양 축이 서로 다른 색지수로 되어 있는 그래프이다. X축은 (B-V), Y축은 (U-B)로 이루어져 있다. 색-색도에서는 일반적인 색-등급도에서는 볼 수 없는 독특한 형상의 그래프가 나타난다. 특히 그래프가 흑체복사를 가정한 그래프에 대해 주계열성, 초거성에 따라 다르게 나타난다는 것도 독특한 특징이다. 그렇다면 색-색도에서 이러한 .. 2021. 9. 5. 천문학자를 꿈꾸는 학생을 위한 영어공부 고등학교 때 내 꿈은 천문학자였다. 고3때 할머니가 돌아가시는 것을 본 뒤에 내 삶에 대해 처음으로 진지하게 고민해 보게 되었고, 그 당시 내가 그나마 잘 한다고 말할 수 있는 것은 공부였다. 그 중에서도 지구과학을 제일 잘했고 재미도 있었다. 그래서 천문학자가 되어 우주의 어떤 비밀을 풀고 싶다는 생각을 하게 되었다. 그때부터 공부를 정말 열심히 하게 되었는데 영어 성적을 올리는 것이 무척 어려웠다. 그래서 고민하다가 찾게 된 것이.... 영어로 된 영어 기사를 읽고 번역하는 것이었다. 처음에는 단어들이 눈에 잘 들어오지 않아는데 기사를 5개, 6개쯤 번역할 때 부터는 천문학 용어들이 눈에 들어오기 시작했다. 내가 좋아하는 분야를 보면서 영어공부도 할 수 있으니 나름 재미있었다. 그래서 천문학자를 꿈꾸.. 2021. 9. 1. 2018학년도 수능 지구과학1 20번 문제 풀이 오늘은 내가 기억하는 천구 관련 레전드 문제 2018학년도 수능 지구과학1 20번 문제 풀이를 한번 해보려고 한다. 현재 지구과학에서 천구와 관련된 문제들은 지구과학2로 넘어갔다. 수능으로 지구과학2를 준비하는 학생이라면 한번 풀어보는 것도 좋을 것 같다. 물론 서울대를 준비하는 것이 아니면 과학2 과목을 건드릴 사람은 없겠지만.... 먼저 문제를 눈으로 한번 확인해보자. 1. 2018학년도 수능 지구과학1 20번 문제 2. 보기 ㄱ, ㄴ 풀이 관측 지역 : N 36.5도 별 A, B의 관측시간 : 0시(자정) 1) 먼저 관측 지역이 북위 36.5º 지역이므로 지평선과 천구 북극이 이루는 각도는 36.5도가 된다. 2) 관측 날짜는 동지이므로 태양의 적경은 18시, 적위는 -23.5º일 것이다. 3) 별.. 2021. 9. 1. 이전 1 2 다음 728x90
