[중등3과학] 별의 거리/등급변화

자. 이번 수업은 거리 변화에 따른 등급 변화에 대해 알아보자.

 

거리에 따른 등급 변화를 이해하기 위해

 

먼저 알아두어야할 두 가지 내용은

 

별의 밝기가 거리 제곱에 반비례하고

 

5등급 차이는 100배 밝기 차이가 난다는 것이다.

 

 

 

예를 들어

 

어떤 별까지의 거리가 10배로 멀어진다면

 

밝기는 100 분에 1배로 어두워 질것이고

 

별의 등급은 5등급이 커질 것이며

 

별까지의 거리가 10분에 1배로 가까워진다면

 

밝기는 100배로 밝아질 것이고

 

별의 등급은 5등급이 작아질 것이다.

몇가지 예제를 풀어보며 연습해보자.

 

먼저 눈에 보이는 밝기가 3등급인 별 100개가 모인 성단이 있을 때

 

이 성단은 몇 등급의 별과 같은 밝기로 보이는지 알아보자.

 

 

별이 100개가 모이면 밝기도 100배가 되므로

 

등급은 5등급이 작아진다.

 

따라서 성단은 -2등급인 별과 같은 밝기로 보인다.

 

 

다음은 2등급으로 보이는 별의 거리가 10배로 멀어졌을 때

 

별은 몇 등급으로 보여지는지 알아보자.

 

 

거리가 10배가 되었으므로 밝기는 100분에 1배가 되고

 

등급은 5등급이 커진다.

 

따라서 이 별은 7등급 밝기로 보여진다.

다음은 10pc 거리에 있는 겉보기 등급 2.3등급의 별이

 

1pc 거리로 가까워졌을 때의 겉보기 등급을 묻는 문제이다.

 

 

거리가 10분에 1배가 되었으므로

 

밝기는 100배가 되고

 

등급은 5등급이 작아진다.

 

따라서 이 별은 -2.7등급으로 보여질 것이다.

다음은 겉보기 등급이 5등급이고

 

절대 등급이 -1등급인 별의 거리가 10배 멀어졌을 경우

 

겉보기 등급과 절대 등급의 변화를 알아보자.

 

 

거리가 10배가 되어 밝기가 100분에 1로 어두워졌으므로

 

등급은 5등급이 커진다.

 

따라서 겉보기 등급은 10등급이 되지만

 

절대 등급은 거리와 관계 없이 항상 같은 값을 가지므로

 

절대 등급은 그대로 -1등급이다.

이번에는 절대 등급이 3등급인 어떤 별의 실제 거리가 1pc일 때

 

겉보기 등급은 얼마인지 구해보자.

 

 

절대 등급이 3등급이므로

 

이 별은 10pc 거리에서 3등급으로 보이는 별이고

 

겉보기 등급은

 

별의 실제 거리 1pc 일 때 눈에 보이는 밝기를 의미한다.

 

따라서

 

문제를 다시 써보면

 

10pc 거리에서 3등급으로 보이는 별의 거리가

 

1pc으로 가까워 졌을 때 몇 등급으로 보이는지를 묻고 있는 것이다.

 

거리가 10분에 1배, 밝기는 100배, 등급은 5등급이 낮아지므로

 

이 별의 겉보기 등급은 -2등급이다.

마지막으로

 

겉보기 등급이 -2등급인 별의 실제 거리가 2.5pc 일 때

 

이 별의 절대 등급은 얼마인지 알아보자.

 

 

절대 등급은 10pc을 가정했을 때 보여지는 밝기이므로

 

이 예제는

 

2.5pc의 거리에서 -2등급으로 보이는 별의 거리가

 

10pc으로 멀어졌을 때 몇 등급으로 보이는지를 묻는 것이다.

 

거리가 4배로 멀어졌으므로

 

밝기는 16분에 1배로 어두워진다.

 

16배의 밝기 차이에 해당하는 등급 차이는 3등급이고

 

어두워졌으므로

 

등급은 3등급이 커질 것이다.

 

따라서 이 별의 절대 등급은 1등급이다.

https://youtu.be/6WJZXOrkQpg

 

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