電波観測による太陽および月表面の物理状態の探究とその高校物理への教材利用の研究

<研究の目的>本研究において,次の点を目的として研究活動を行った.1.太陽表面の突発的爆発現象(フレア)の検出を試みる.2.月の黒体放射の電波強度から表面温度を計測し,月齢による変化などの検出を試みる.3.7月22日の皆既日食を電波で観測し,電波強度の変化から食分の変化の検出を試みる.4.電波観測のデータおよび観測そのものを物理の授業で活用する.<研究方法>BSアンテナを天体に向け,受信した電波の強度を測定しパソコンで記録する.一連の研究活動で,太陽,月および皆既日食の電波観測に取り組んだ.太陽や月はアンテナを固定,日食観測ではアンテナを赤道儀に載せて追尾して観測した.得られたデータはグラフ化し,天体表面温度を求めたり日食時の電波強度の変化を検出したりした.<研究成果>観測から,太陽の表面温度がおよそ7000K～1万Kと求まった.これは電波では彩層をみているためと考えられる.月の表面温度は約190Kと見積もることができた.皆既日食の観測からは電波強度の変化と欠ける太陽のみかけの面積の変化がほぼ同一の傾向を示したことから,太陽表面の電波輝度はほぼ一様であることが推測できた。BSアンテナを用いた電波望遠鏡は,学校現場でも手軽に入手,活用できる,一連の観測・解析は勤務校の地学部生徒とともに進めた.アンテナを地上の物体に向けても300Kほどの黒体放射をしていることがわかる.目に見えない電波で実際に物理現象をとらえることで,生徒がもつ電磁波の概念を広げることが可能となる.今後はさらに授業の中での展開なども検討していく予定である.

<研究の目的>本研究において,次の点を目的として研究活動を行った.1.太陽表面の突発的爆発現象(フレア)の検出を試みる.2.月の黒体放射の電波強度から表面温度を計測し,月齢による変化などの検出を試みる.3.7月22日の皆既日食を電波で観測し,電波強度の変化から食分の変化の検出を試みる.4.電波観測のデータおよび観測そのものを物理の授業で活用する.<研究方法>BSアンテナを天体に向け,受信した電波の強度を測定しパソコンで記録する.一連の研究活動で,太陽,月および皆既日食の電波観測に取り組んだ.太陽や月はアンテナを固定,日食観測ではアンテナを赤道儀に載せて追尾して観測した.得られたデータはグラフ化し,天体表面温度を求めたり日食時の電波強度の変化を検出したりした.<研究成果>観測から,太陽の表面温度がおよそ7000K～1万Kと求まった.これは電波では彩層をみているためと考えられる.月の表面温度は約190Kと見積もることができた.皆既日食の観測からは電波強度の変化と欠ける太陽のみかけの面積の変化がほぼ同一の傾向を示したことから,太陽表面の電波輝度はほぼ一様であることが推測できた。BSアンテナを用いた電波望遠鏡は,学校現場でも手軽に入手,活用できる,一連の観測・解析は勤務校の地学部生徒とともに進めた.アンテナを地上の物体に向けても300Kほどの黒体放射をしていることがわかる.目に見えない電波で実際に物理現象をとらえることで,生徒がもつ電磁波の概念を広げることが可能となる.今後はさらに授業の中での展開なども検討していく予定である.