地学

「地学概論」第3回小レポートの考えかた

問題

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考えかた

「放射照度が距離の2乗に反比例する」ことをつかって、 「標準の距離での放射照度 / 実際の距離での放射照度」は、 「標準の距離 / 実際の距離」の2乗の逆数です。 (Xの逆数とは、1/X のことです。)

標準の距離は 10 パーセク、実際の距離は 光年 を単位としてあたえられているので、 単位を換算して、距離の比をもとめます。

等級の差と放射照度の比との関係は、 「絶対等級 - みかけの等級」が 5 であるとき、 「標準の距離での放射照度 / 実際の距離での放射照度」の 10を底とする対数が 2 となります。 これを利用すると、「標準の距離での放射照度 / 実際の距離での放射照度」から 「絶対等級 - みかけの等級」を計算することができ、 みかけの等級の値がわかっていれば、絶対等級の値がわかります。

表計算ソフトウェアによる計算例

A~C列を定数を置くところ、D列をあけて、E~K列を各行が各恒星をあらわす表とする。 恒星の順序はどうでもよい。

セルB2、B3とF列、G列には数値を入れる。 F列・G列の数値は問題文の表、 または『理科年表』 などのデータブックからもってくる。

セルH2~K2には計算式を入れる。そして、同じ式を下のセルにコピーしていく。 コピーするとき、セルの絶対参照 ($がついた形) の参照さきは変わらないが、 相対参照 ($がつかない形) は、コピーもととコピーさきの位置関係に応じてずれていく。 「H2^2」はセル「H2」の内容の2乗をあらわす計算式 (「^」は べき乗の演算子)。 「log10(...)」は 10を底とする対数 (常用対数) を計算する関数。

ABCDEFGHIJK
1定数名定数値単位恒星みかけの等級距離 [光年]距離/標準距離放射照度/放射照度(標準距離)絶対等級 - みかけの等級絶対等級
2標準距離10パーセクアルタイル0.817=G2/($B$2*$B$3)=1/H2^2=log10(I2)*5/2=J2+F2
31パーセク3.26光年ベガ0.025
............

(プログラム言語による計算例を追加する予定。)


2021-10-11
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
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