相模台工業高校SPP
実施日:2004.12.27〜28、2005.1.5〜6
タイトル:電波/赤外線で見る宇宙
担当:宮田、米田、福士、榎戸、森、丸山、内海
参加者:高校1年生〜3年生まで

講義内容
天文学は可視光だけでなくすべての電磁波を用いて天体を調べることを紹介し、現代の天文学を概観ました。次に「赤外線、電波を用いて温度を測ることができること」に焦点を絞りそれぞれの実験を行いました。
・赤外線の実験
機材は中間赤外領域(0.008〜0.012mm)に感度を持つ、三菱電機製サーマルイメージャを用いました。はじめにあらかじめ温度を測っておいた、お湯、水、氷水などを撮影し、画像の明るさ(カウント)を調べ、温度とカウントの関係を調べます。次にこの関係を用いて温度の分からない(ヒトの表面温度など)をカウントから推定しました。
・電波の実験
西はりま天文台が教育用に貸し出ししているBSアンテナを用いた太陽電波観測キットを利用しました。アンテナのビームサイズを調べ、赤外実験同様、温度の分かっているもの(液体窒素で冷やした電波吸収体、水、お湯など)で温度と出力電圧の関係を調べ、電波で温度を測れることを知りました。これらの実験を元にして太陽にアンテナを向け、太陽の表面温度の測定を行います。これより表面温度はT=6000〜13000K程度と測定されました。

質疑等
Q : 宇宙に果てはありますか?
A : 光は有限の速度なので届く限界がありますが、空間という意味ではありません。
Q : どうしてビームパターン補正をしなければいけませんか?
A : 太陽はビームサイズに対して非常に小さく、ビームサイズいっぱいに試験体をおいて調べた温度-出力電圧関係とは条件が違います。これと同じ条件にするために補正が必要となるわけです。

参考
西はりま天文台
三菱サーマルイメージャ
神奈川県立神奈川総合産業高等学校