宇宙科学 前半担当： 富田晃彦（天文学、観測） 後半担当： 石塚 亙（素粒子物理学、理論） 2010年度 10/6: ガイダンス

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1 宇宙科学 前半担当： 富田晃彦（天文学、観測） 後半担当： 石塚 亙（素粒子物理学、理論） 2010年度 10/6: ガイダンス
前半担当：　富田晃彦（天文学、観測） 後半担当：　石塚　亙（素粒子物理学、理論） 10/6: ガイダンス 10/13, 20, 27, 11/10, 17: 講義 11/24: 富田担当分の試験（期末の評価に使います） 12/1: その試験講評 12/8より：石塚教員による後半部分

2 富田担当分の参考書 授業では以下の２つの章から 抜粋して扱います。 第１章「さあ、はじめよう」 第４章「望遠鏡のしくみ」

3 この講義資料は、 　参考書「星空案内人になろう!」からのスキャン画像、 　星空案内人®資格認定講座からの資料画像、 　公開天文台ネットワーク（PAONET）提供の画像、 　富田の手書き画像 からなっています。

4 １．　星空観察に関する基礎知識

5 星座のルーツ 星の色 星の動きと地球の自転 星座の中の太陽の動きと地球の公転 太陽系についておさらい 太陽系から宇宙の果てへ

6 星座のルーツ 問 私たちがなじんでいる星座たちの起源はどこにあるのでしょう。以下から選んで下さい。 ＊ 黄河文明 ＊ インダス文明
問　私たちがなじんでいる星座たちの起源はどこにあるのでしょう。以下から選んで下さい。 ＊　黄河文明 ＊　インダス文明 ＊　メソポタミア文明 ＊　エジプト文明

7 メソポタミアで生まれた星座 ギリシア神話と結合して発展 混乱状態を経て、 定められた八十八星座 ギリシアの学問
　ギリシアの学問 　ローマ時代、ギリシア人天文学者 　　プトレマイオス 　アラビア語翻訳書「アルマゲスト」 　　→現代に至る48星座 混乱状態を経て、 定められた八十八星座

8 1928年、 国際天文学連合 (IAU)が、 88星座を定めた。

9 「星座」は、今は行政区画（破線で区切った各部分、無所属や重複なし）
天球に、緯度経度に相当する、赤緯、赤経の座標が設定されている。 全天恒星図より

10 星の色もいろいろ

11 低温の方が赤い色 高温の方が青い色 星（太陽のようにみずから輝く恒星）のように、高温で不透明の物体から出る熱放射は、
　　　低温の方が赤い色 　　　高温の方が青い色 となって見えます。どんな温度でも、熱放射は全ての色（特定の波長の光）を含んでいます。温度が高くなると、どの色（波長）でも光が強くなると同時に、より青い色（より短い波長）の光が強く増すので、全体として青っぽい色へと遷移していきます。

12 クイズ 星の色は、何が決めていたのでしょうか？ 星の表面の温度 低温（3000K）だと赤、 高温（数万度）だと青白

13 いろいろと感想、激励をありがとう。 Q　北斗と南斗はよく知っています（教育4 池木君） → stellariumで 　　星座境界線上なら、その天体はどちらに?（シス工4 山下君） 　　　→ おうし座とぎょしゃ座の境界線上にある El Nath の例 　　夜空の星は、太陽の光が当たって?? → よく聞く誤解（いい回答） 　　星の温度はどうやって計測? → 色を見る（他にも方法あり）　　 授業後の質問 太陽が一番熱い星ではないのか？ 　→　太陽より高温なら青っぽい色、太陽より低温なら赤っぽい色に 　　　　見える。太陽光を見ると、私たちの目には白色のように見える。

14 星の動きと地球の自転 天の北極を見ると、反時計回りに 南中時、南を向いていると左から右へ 東から出て 西に沈む
日周運動は、もちろん地球の自転による 見かけのものである 天の北極を見ると、反時計回りに 南中時、南を向いていると左から右へ 東から出て 「天の北極という方向」の近くに、北極星という星が見える 北半球での太陽や月の動きから「南中」という言葉があるが、「子午線通過」の語の方が一般性がある。 東西南北、見え方がいろいろのような気がするが、天球の回転というひとつの現象であることに注意 西に沈む 「天球」は日周運動を考えるための、便利な「モデル」である

15 星座の中の太陽の動きと地球の公転 季節によって見える星座が変わるわけ 回転の軸の方向を変えるのは簡単ではない →自転車を思い出そう
　　季節によって見える星座が変わるわけ 回転の軸の方向を変えるのは簡単ではない　→自転車を思い出そう 公転しても、自転軸の（宇宙空間の中での）向きは（なかなか）変わらない

16 クイズ 季節はどうして変わるのでしょうか？ どうして夏は暑く、冬は寒いのでしょうか？ 夏の方が冬に比べて： （１）　太陽の南中高度が高い （２）　日照時間が長い したがって、温度が高くなる

17 太陽の宿る星座 月も惑星も、だいだい「獣帯」にお邪魔している

18 白羊宮（はくようきゅう）　おひつじ座　Aries　　　　
金牛宮（きんぎゅうきゅう）おうし座　　Taurus 　　　 双児宮（そうじきゅう）　　ふたご座　　Gemini 　　　 巨蟹宮（きょかいきゅう）　かに座　　　Cancer 　　　 獅子宮（ししきゅう）　　　しし座　　　Leo　　　　　 処女宮（しょじょきゅう）　おとめ座　　Virgo　　　　 天秤宮（てんびんきゅう）　てんびん座　Libra　　　　 天蝎宮（てんかつきゅう）　さそり座　　Scorpio　　　 人馬宮（じんばきゅう）　　いて座　　　Sagittarius　 磨羯宮（まかつきゅう）　　やぎ座　　　Capricornus　 宝瓶宮（ほうへいきゅう）　みずがめ座　Aquarius 　　 双魚宮（そうぎょきゅう）　うお座　　　Pisces 　　　

19 Aries（英語読みだとエアリーズ、ローマ字的にはアリエス、以下同） アリエスの乙女たち Gemini（ジェミナイ、ジェミニ）
　アリエスの乙女たち 　　里中満智子作の少女漫画、「週刊少女フレンド」連載(1970年代)。1980年代、南野陽子主演のテレビドラマ化。 Gemini（ジェミナイ、ジェミニ） 　いすゞ自動車の車種 　アメリカの有人宇宙飛行計画(1960年代) Leo（リーオウ、レオ） 　ウルトラマン、ジャングル大帝、西武ライオンズ Scorpio（スコーピオ） 　スコーピオンズ（知ってる？） 書ききれません。いろいろ調べてみて下さい。

20 人気のありそうな星座名 　アンドロメダ Andromeda 　オリオン Orion（オライオン） 　カシオペア Cassiopeia 　ケンタウルス Centaurus（セントーラス） 　ペガスス Pegasus（ペガサス） 　ヘルクレス Hercules（ハーキュリーズ） 　ペルセウス Perseus（パーシアス） 　鳳凰 Phoenix（フィーニックス、フェニックス） 　山猫 Lynx（リンクス） 　琴 Lyra（ライラ、リラ） 　白鳥 Cygnus（シグナス、キグナス、キグヌス）

21 学校の理科の時間で教えてもらったことが裏切られた感じ
　（教育４　池木君）　→　？？　どこがかな？？ 古代の人はどうやって、見えないはずの誕生星座を？ 　（教育４　田和君） 　→　昼間の青空の向こうに、星空が控えていることを 　　　　知っていたのでしょう。 　　　　また、夕方西の空、明け方東の空、太陽の方向近く 　　　　ぎりぎりを見ると、太陽が宿る部屋のすぐ横を確認する 　　　　ことができます。 占星術誕生から数千年経った現在、誕生日に、誕生星座は 夕方西の空低くぎりぎりに「見えます」。 誕生日に太陽が宿る所は、現在は、誕生星座よりひとつ西側（日の沈む方向）に移っているからです。 そんなに夕方ぎりぎりでは、見るのが大変なので、 その3-4か月前が見ごろ、になります。

22 地軸の傾きは、南中高度に関係する？　（教育２　三木さん）
　春分・秋分なら、太陽の南中高度 h0 は、観測点の緯度 Φ と、 　h0 = 90°－　Φ 地球の自転軸の方向きは、どのように求めるか？ 　（システム工学３　東君） 　夏至の日の太陽の南中高度 hs 　冬至の日の太陽の南中高度 hw 　hs = h ° 　hw = h0 － 23.4°　　 太陽の南中高度が、夏至・冬至の日、春分・秋分の日から どのくらいずれるかから、わかる。

23 太陽に巨大なリング? 太陽は大丈夫? （システム工学１　藤本君）
　→　大丈夫、この話はガセネタ。 NASA の太陽観測衛星 SDO solar dynamics observatory 　AIA (Atmospheric Imaging Assembly)　 　Fe XIV 輝線（211Å）の映像（左）

24 なぜ夏至が一番暑くないか？　（授業後の質問）
　夏至の日、もっとも日射が強い 　　＊南中高度が最も高く、 　　　　地表面では単位面積当たりの照度が最も高い。 　　＊日照時間が最も長い。 しかし、対象物に対して刺激を加えて、反応するまで、 一般に「遅れ時間」が生じる。 空気は、この「遅れ時間」が長い。暖まりにくく、冷めにくい。 赤外線ストーブにあたると暖かいが、 途中に障害物があると暖かくない。 あたっている顔や物体は効果的に暖まっているが、 その間の空気はさほど暖まらない（急には暖まらない）。

25 これからの大きな天文現象 2010年12月21日（火）　月出帯食、皆既食 　　17h 17m 食の最大（月出直後） 　　19h 02m 食の終り 2012年5月21日（月）金環日食 　　和歌山を始め、太平洋岸で、 　　金環食が見られます。7h半ころ。 2012年6月6日（水） 　　金星の太陽面通過（これを逃すと、百年以上ない） 　　脱線　→　神戸のビーナス・ブリッジ 　　　　　　　　１天文単位の実測 　　　　　　　　どうして、こんなに珍しいのか？ 　　　　　　　　太陽系外惑星の検出法

26 太陽の日周運動 太陽が「戻ってくる」周期 ＝人間生活で使っている １日（太陽日） 星座の星々が「戻って くる」周期＝１恒星日 １太陽日
＝１恒星日＋約４分

27 地上から見る視点（日周運動、年周運動、惑星の複雑な動き）と、地球を含めて太陽系の惑星の運行を外側から見る視点の２つを駆使せよ!
太陽の日周運動と、星の日周運動は、ちょっと違っている 　太陽が一周する（つまり一日を数える）間、 　　　星は一周とちょっと（１度）回る。 　この「ちょっと」が１年分たまると → 一周になる 　　　これが年周運動 月や惑星の「かわった」動きといっているものは、日周運動や年周運動とは別の動き（星座を背景にした太陽の動きと同じ）。 地上から見る視点（日周運動、年周運動、惑星の複雑な動き）と、地球を含めて太陽系の惑星の運行を外側から見る視点の２つを駆使せよ!

28 太陽系についておさらい 惑星は星座の中を移動 惑星は、かつて 関西では游(遊)星と呼んだ。
　　惑星は星座の中を移動 惑星は、かつて 関西では游(遊)星と呼んだ。 神出鬼没のように思えるが、もちろんちゃんと位置が計算されている。

29 惑星は、あまり またたかない（惑星を見分けるコツ）。
木火土金水　の５惑星は、見えていれば一等星 ここで一等星は「一番明るい格の星」という意味で使っていて、数値で測って１等星と、それ以上明るい星（０等星、−１等星など）を合わせている。 惑星は、あまり またたかない（惑星を見分けるコツ）。 明るいので色を感じやすい（星は色づいているが、暗いと肉眼では色がはっきり見えない）。火星は赤い、土星はクリーム色といった特徴も、惑星を見分けるコツ。

30 太陽系から宇宙の果てへ 宇宙の距離を測る 地球一周40000km（定義的にそう決めた） 地球の直径30個分→地球-月間の距離
　　宇宙の距離を測る 　　地球一周40000km（定義的にそう決めた） 　　地球の直径30個分→地球-月間の距離 　　地球-月間の距離の400倍→ 　　　　地球-太陽間の距離：１天文単位(AU) 　　　１億5000万km（1874年、金星太陽面通過を使った歴史的な測定；神戸のビーナスブリッジ） 　　光が１年かかって進む距離　１光年(ly) 　　１光年は、ひとこえ10兆km（9.5兆km）=約6万AU 　　専門的には、１パーセク(pc) = 3.26 ly

31 クイズ 日本から見える１等星は16ある。 すべて固有名を言えますか。 また、それらは色々な製品の名にも使われている。 例を挙げてみよう。

32 １等星（およびそれに準ずる星）の固有名 春 　アークトゥールス Arcturus 　スピカ Spica　ペットの名前、手作り小型望遠鏡の製品名 　レグルス Regulus 夏 　ベガ Vega 腕時計 　デネブ Deneb 　アルタイル Altair 　アンタレス Antares 宇宙船の名 秋 　フォーマルハウト Fomalhaut

33 冬 　カペラ Capella　マツダの車 　アルデバラン Aldebaran　ホテルの名前など 　ベテルギウス Betelgeuse　「ビートルジュース」 　リゲル Rigel 　シリウス Sirius 　プロキオン Procyon 　カストル Castor（双子の兄、1.6等級） 　ポルックス Pollux（双子の弟、1.1等級） 　カノープス Canopus　計算機周辺機器メーカー その他 　ポラリス Polaris 　アルゴル Algol　怪物メデューサの首 　ミラ Mira　「不思議なもの」、ダイハツの車

34 星団と星雲 恒星が1000億個程度集まった 大集合体＝銀河系 ガス（広大に広がり大変希薄な気体、主に水素） 恒星の周りに、 惑星が回っている
太陽のように自ら輝く、高密度で コンパクトな天体＝星（恒星） 惑星は恒星のすぐ近くにある、付属物としてとらえられる 宇宙規模では、星といえば恒星

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36 クイズ 天の川は、どういう天体を、どのように見ているもの、 でしょうか？ 銀河系という、巨大な円盤形の体系の、 円盤部にわたしたちはいる。 そこから円盤部を見回すと、 全天を一周する、星の分布の帯が見える。 それが天の川である。

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40 オリオン星雲などは、銀河系（私たちの住む銀河）内にあり、銀河系の中の次世代の星を生んでいる場所です。

41 銀河 アンドロメダ銀河とその伴銀河（衛星銀河）は、銀河系の外にある、「よその銀河」である。これらよその銀河の中にも、たくさんの星や星雲が含まれている。「よその天の川」とも言える。 つぶつぶとして、たくさん写っている星 → 銀河系内の星であり、「天の川」構成員でもある。

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43 宇宙の地平線 エドウィン・ハッブル、銀河の世界の研究の先駆者 銀河は我々の銀河系から遠ざかっており、 その後退速度は銀河までの距離に比例する
　エドウィン・ハッブル、銀河の世界の研究の先駆者 　銀河は我々の銀河系から遠ざかっており、 　その後退速度は銀河までの距離に比例する 　→　ハッブルの法則 　これは、宇宙の膨張として解釈 　→　すると過去は、高温高密度の火の玉？ 　１３７億年前の宇宙の開闢（案外宇宙は若い？） 　→　なにしろ地球は46億歳 　　　　（宇宙の姿の変遷を見届けてきたに違いない）

44 見かけの大きさは角度で測る 「星空案内人」向け 角度の便利な測り方

45 銀河系が円盤形なのはなぜ？　（教育３　清水君）
　自転しているから 　重力でまとまる→球形、自転→赤道方向への膨張 天の川は、全天に見えます 　一方向だけに見えると書いた人、多数 　→それで○をしていますが、違っています。 銀河系中心方向を見たと書いた人、多数 銀河系を横から見たら→中から見たら、です。 　横から、なら、銀河系外からの視点になります。 銀河系の端を見たら→これも表現がヘン 銀河系円盤部の内部（円盤部の薄い厚みの、その中）に我々がいることを、しっかり理解してほしい。 そこから周りを見るので、反銀河系中心方向にも天の川は見える。

46 宇宙は広がり続けるのか、収縮に転じるか？
　（システム工学３　山本君） 現在は、「広がり続ける」と考えられている。 現在は、と書いたのは、宇宙空間の膨張・収縮に関する 未来の予測は、いろいろ不確定要素があり、 「研究の流行」もある。 現在の「流行」は、宇宙はこれから加速膨張をし、 収縮に転じないどころか、どんどんと、もっと広がり続ける、 というものです。 なお、宇宙空間の膨張は、空間の膨張であて、 厳密には物体どうしが積極的に動いて離れ合っている、 のではありません。 それぞれの慣性系が、離れ合っている、ということです。

47 Gliese 581ｇ　について 　（システム工学３　和田君、システム工学１　藤本君） まず、Gliese 581g　に住む「文明を持つ生物」から電波発信をとらえた、という話は、ガセネタです。 Gliese 581という星は実在します。 Gliese 581gは、この恒星の周りに、6番目に発見された惑星、という意味です。 太陽系外の惑星系の惑星は、主にDoppler shift法と、その詳細解析という方法で検出されます。 Gliese 581gは、発見が報じられていますが、追試には成功していません。したがって、存在はまだ確実視できない段階です。 地球外生命探査として、電波発信をとらえる努力はされています。 最近、電波発信をとらえたのでは、といわれているのはGliese 581g ではなく、NGC 104という球状星団から。しかもこの電波発信とされたものも、何かの間違いだろうとも言われている。

48 太陽活動の周期性の原因は？　（システム工学１　松田君）
　太陽活動は、太陽表面にあらわれている磁場活動が原因。その磁場は、太陽内部で発生し、表面にも磁力線が突き出ている。これは地球でも同じ。 　地球は内部はすべて固体的であるが、太陽は流体的で、 自転は差動回転（緯度方向、半径方向ともに）を行う。電離している気体を通りぬけている磁力線は、気体の運動と共に磁力線も動く（磁力線の凍結といわれる現象）。差動回転すると、磁力線がどんどん引き伸ばされ、複雑に絡み合うことになる。それがある時、磁力線がつけかわる（磁力線の短絡が起こる）。これで、磁力線のからまりが一旦解消される。 何百光年先の星が消滅したことがわかるのはいつ？ →何百年後、です。

49 ２．望遠鏡のしくみ

50 望遠鏡による天体観測の幕開け 1609年、ルネッサンスにわくイタリアで、 ガリレオ・ガリレイが、後にガリレオ式屈折望遠鏡と
　　ガリレオ・ガリレイが、後にガリレオ式屈折望遠鏡と 　　よばれる望遠鏡を製作し、天体に向けた。 　　のちに、「星界の報告」「天文対話」の著書を出版 ガリレオは最初に望遠鏡を発明した人ではないが、天体観測用望遠鏡を開発し、天体の観測的研究をした最初期の科学者である。 1609年から400年後の2009年 → 国際天文年

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52 遠くのものを見る、拡大してみる → 像 をうまく作る 像とは、レンズや鏡などを使い、形を映し出しているもののこと
　→　像　をうまく作る 像とは、レンズや鏡などを使い、形を映し出しているもののこと 光が集まり、スクリーン（状のもの）に絵が出るもの 　　→　実像 光線を逆向きに延長すると集まり、 　まるでそこから光が発するように見えるもの 　　→　虚像 （虚像） （実像） 物(ぶつ) (object) 光学系 像 (image)

53 人間に見えるからには、網膜に実像が結像されている。
望遠鏡は、はるか遠くの天体の像（実像）を手元に作り出し、それをじっくり、また細かく観察（眼視、あるいは写真撮影）するように工夫したものである。 眼球も、小さいが望遠鏡である： 人間に見えるからには、網膜に実像が結像されている。 スクリーン上の実像であっても、虚像と考えるものであっても、 最終的には、眼球で結像して（そして脳で処理して）「見えた」と感じる。

54 凹面鏡を使った、鉛筆の実像 国立天文台、室井氏の資料より（この章の図で多数）

55 凹面鏡や凸レンズを使うと、実像を結ぶことができる。
凸レンズによる実像 （倒立像） 凹面鏡や凸レンズを使うと、実像を結ぶことができる。 倒立なのは、慣れればなんてことありません。 実は私たちの眼球でも、水晶体（凸レンズ）が網膜に造る像は、倒立実像です（正立と、脳が「処理」）。

56 無限遠（と考えてよい）対象からの光は、平行光線と見なせる。
凸レンズに通すと、そのレンズの焦点距離だけ離れた位置（焦点[面]） に、実像を結ぶ。このようにして、天体を「手元に」もってくる。 ここでは凸レンズで示したが、実像を結ぶという意味では、 凸レンズも凹面鏡も「等価」である。天体の実像をつくるものを、 凸レンズなら対物レンズ、凹面鏡なら主鏡と呼んでいる。

57 望遠鏡を２種類に分類する 屈折望遠鏡 　対物レンズで実像を作るもの 　（レンズ だから→屈折） 反射望遠鏡 　凹面鏡で実像を作るもの 　（鏡 だから→反射）

58 f1, f2: 対物レンズ、接眼レンズ、それぞれの焦点距離
屈折望遠鏡　（ケプラー式） （実際には、このような 　見方はあまりしない） f1 f2 無限遠に 焦点を 合わせた眼 凸レンズ それを 「虫めがね」 で拡大 接眼レンズ （アイピース） 対物レンズ ここに倒立実像を作る この場所に、検出器を置けば、写真になる。 写真は実像を作る位置に検出器を置いたものである。 f1, f2: 対物レンズ、接眼レンズ、それぞれの焦点距離

59 クイズ 望遠鏡は、まず（　　a　　）で、天体の（　　b　　）を作る。 その（　　b　　）を、写真に撮ったり、 （　　c　　）でさらに拡大して眼視したりする。 a 対物レンズ（屈折望遠鏡なら）、 　あるいは主鏡（反射望遠鏡なら） b 像（実像） c 接眼レンズ

60 レンズは昔、どのように磨いていたのか？　（教育３　播磨君）
手作業で職人技で、だろう。 今でも、レンズ磨きや鏡磨きの講座、なんて聞くぞ。 望遠鏡の倍率の限界は？　（システム工学３　東君） 口径をmm単位で表した値くらい。 例：口径6cm→60mm→60倍 この2倍くらいまでいけなくもないが、100倍以上は控えたい。

61 ガリレオ式屈折望遠鏡とは？　（システム工学３　松見君）
対物レンズに凸レンズを使い、それで実像を作るところまではケプラー式のものと変わらない。この点で、屈折望遠鏡である。 ケプラー式は接眼レンズに凸レンズを用いているが、ガリレオ式では凹レンズを用いている。これが違い。 ケプラー式は倒立像（上下左右逆さま）に見えるが、ガリレオ式では正立像。しかしガリレオ式では視野が狭く、高い倍率を出せないという欠点があり、天体望遠鏡としてはまず採用されない。しかし、正立像が得られる利点から、低倍率の双眼鏡「オペラグラス」として活用されている。

62 顕微鏡も望遠鏡と同じように像を作って拡大？
人工衛星軌道に望遠鏡を打ち上げることは可能？ 　（システム工学１　松田君） 顕微鏡も、望遠鏡と同じ機能を持って拡大像を得ています。 人工衛星軌道上に、すでにたくさんの望遠鏡が打ち上げられています。日本のものもあります。地上望遠鏡、宇宙望遠鏡、と区別する名前もあるくらいです。 宇宙望遠鏡はどのようにメンテナンスを？ 　（システム工学３　中村君） 基本的にできません。これは宇宙望遠鏡の大きな制限。 Hubble Space Telescopeは、時々Space Shuttleで修理・機器交換されている。

63 電磁波の干渉を利用した望遠鏡がある？ 　（システム工学３　清水君） あります。電波望遠鏡はまさにそれ。光学望遠鏡でも実現しています。 ブラックホールの蒸発とは？　（システム工学３　山本君） 時空の微小な領域内で、常に、粒子・反粒子の対生成・水消滅が起こっていると考えられている。事象の地平面のすぐ手前でもこれが起こっている。もし、対生成後、どちらかの粒子が地平面の向こうに落ちてしまったら、粒子一つが地平面から湧き出たことと同じ結果となってしまう。そして地平面内は、エネルギーを減らす、つまり質量を減らすことと同じ結果となってしまう。こうやって、ブラックホールは少しずつ、質量を減らすと考えられている。食ってばかりではない、ということのようである。

64 新しい星が生まれたら、地球の重力に変化を与える？
　（システム工学１　藤本君） 事実上ないでしょう。 太陽系内の天体の公転軌道が、太陽系内の天体どうしの押し引きで、長い時間をかけて不安定になる（軌道がどんどん変わる）ことはありうるでしょう。地球に関しては、まず心配ないでしょう。 2012年に地球は滅亡するらしいですが… 　（システム工学３　羽場君） マヤ暦を曲解するとそう読めるらしい。一種の末法思想でしょう。

65 反射望遠鏡 （巨大望遠鏡に適） ここでは、作られる焦点面（実像形成）が図示されている。 眼視の際、接眼レンズを付けて見る。
反射望遠鏡　（巨大望遠鏡に適） ここでは、作られる焦点面（実像形成）が図示されている。 眼視の際、接眼レンズを付けて見る。 →だから、完全に「反射」のみでなく、レンズの「屈折」も用いる。

66 大型望遠鏡では、架台部分に 焦点を引き込む方法もある。 この焦点面に、 大型の検出器を置く ことができる。 ナスミス焦点 クーデ焦点

67 架台 ＊剛性、安定性が大事 ＊自動追尾なら、その正確性も大事 ２大分類：経緯台（けいいだい）と赤道儀（せきどうぎ）
　＊剛性、安定性が大事 　＊自動追尾なら、その正確性も大事 ２大分類：経緯台（けいいだい）と赤道儀（せきどうぎ） いずれも、２つの回転軸がある。 クランプを緩めて粗動、しめて固定。 クランプをしめた上で、微動ハンドル（あるいはつまみ）で微動。

68 経緯台 鏡筒（きょうとう） 方位（地面に水平方向） 高度（地面に垂直方向） ファインダー 接眼部 架台
西南西の方向、 地平線から30度の高さ、 という指定方法 ファインダー 接眼部 架台 この例での望遠鏡は、シュミットカセグレン式反射望遠鏡

69 望遠鏡製作会社Vixenの製品より

70 望遠鏡製作会社Vixenの製品より

71 赤道儀 天の北極（南極）、赤道を基に、 天球面に緯度経度を張った 「赤道座標」に合わせる 微動ハンドル
この例での望遠鏡は、ニュートン式反射望遠鏡

72 望遠鏡製作会社Vixenの製品より

73 望遠鏡製作会社Vixenの製品より

74 倍率 検出器をここに置けば、写真が撮れる。 焦点面 ここに 倒立実像 ができる 対物レンズ （凹面鏡でも、同じ機能） 焦点距離
　対物レンズ （凹面鏡でも、同じ機能） 焦点距離 焦点距離が長い（度の弱いレンズ、あるいは鏡）ほど、 焦点面上での実像サイズは大きく（注意!）、 また面積的に広がる分、明るさは減じることになる。

75 f1 f2 接眼レンズを通した眼視での倍率 f1 / f2 天体を見込む角度が何倍になるか また、距離が何分の一になるか、とも言える。
その実像を、 「度の強い」 接眼レンズで 拡大して見る → f2を小さく 　　すれば 　　大きく見える ここに倒立実像を作る→f1を大きくすれば大きな像ができる 接眼レンズを通した眼視での倍率　　f1 / f2 天体を見込む角度が何倍になるか また、距離が何分の一になるか、とも言える。 例：38万km先にある月を38倍で見る 　　1万km（地球直径くらい）上空から見たことに! 　　→「かぐや」は、月面上空100km(!)

76 注意： ∴ 眼鏡を外そう、眼を近づけよう、焦点は合う! ○ 近視でも遠視でも、望遠鏡を通して網膜上、焦点は合う。
○　近視でも遠視でも、望遠鏡を通して網膜上、焦点は合う。 　　よく使う説明図は、無限遠方に焦点を合わせた時の図。 ○　接眼部を覗く眼の位置は、接眼鏡のレンズ面から接眼鏡 　　焦点距離（これは実際短い）くらい離れた所。 　　→眼を接眼鏡すれすれまでに近づけてOK ∴　眼鏡を外そう、眼を近づけよう、焦点は合う! ただし、焦点が出る、望遠鏡の筒の長さ調節位置は 人によって違う（近視、遠視の度合い） 　　→　見る時は、ちゃんと合わせよう!

77 集光力 ∝ 口径2 口径と集光力 （主鏡あるいは対物レンズの面積） 大口径ほど、暗い星が見えてくる。
肉眼は（一番開いて）直径7mmの口径を持っている。

78 分解できる最小角度 ∝ 1/口径 口径と分解能 大口径ほど、細かいところまで見えてくる。
同じ倍率でも、大口径のほうが明るく、細かい部分までよく見える。

79 有効倍率 ものには何でも「ころあい」がある
有効倍率　ものには何でも「ころあい」がある 対物レンズあるいは主鏡で焦点面上に実像を作り、 それを接眼レンズで拡大 → 接眼レンズを変えれば倍率が変わる 有効最高倍率 　高倍率をかけすぎると、 　分解能を越えて像が拡大され、また像が暗くなる 口径をmm単位で表した数値くらい 例：口径6cm望遠鏡なら、60倍（屈折式、反射式を問わない） 月や惑星のように、高輝度なら、この2倍の高倍率でもOK。 星雲・星団のように淡い天体は、明るく見たいため、 極端な高倍率は適さない。

80 最高倍率は 口径(mm)程度 この説明文は、 まだ甘いくらい である!

81 はじめて望遠鏡を買うなら： 　口径6 cmの屈折望遠鏡、経緯台がおすすめ 　相場は2～3万円 手作り望遠鏡もおすすめ： 　口径4 cmの屈折望遠鏡 　オルビィス社のコルキット・スピカ 2625円

82 初心者用６ｃｍ 中級者用１０ｃｍ 和歌山大学教育学部屋上天文台 ６０ｃｍ 口径の比較

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85 和歌山大学　６０ｃｍ かわべ天文公園　１００ｃｍ みさと天文台　１０５ｃｍ 東京大学木曽観測所 国立天文台岡山天体物理観測所　　１８８ｃｍ 　国内最大は、西はりま天文台の 　２００ｃｍ

86 東京大学　木曽観測所 105cmシュミット望遠鏡ドーム

87 対物の開口から、補正レンズ越しに、主焦点面カメラの後ろにいる観測者

88 国立天文台　岡山天体物理観測所188cm望遠鏡

89 カセグレン焦点 に取り付けた 分光器

90 岡山　１８８ｃｍ 国立天文台　　すばる望遠鏡　８２０ｃｍ

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92 クイズ 望遠鏡の性能を示す一番重要な数値は、倍率ではない、（　　a　　）である。 （　　a　　）が大きいと、集光力が大きく、分解できる最小の角度が小さくなる。その依存性は（　　b　　）である。 （　　a　　）に応じて、有効な最高倍率がだいたい決まる。それは（　　c　　）である。 a 口径 b 集光力は口径の２乗に比例し、分解できる最小の角度は口径に反比例 c 口径をmm単位で表した数値程度

93 「星空案内人になろう!」の教科書記述の訂正
p 261 問題解答 第４章の答え 問５（×）＞問６（×） 尚、説明文はかわりません。