망원경으로 보는 밤하늘

1. 이제 망원경으로 하늘을 바라봅시다.

(1) 맨눈으로 바라본 행성, 10mm 접안렌즈와 25mm 접안렌즈로 본 행성의 모습을 그려보세요.

(2) 맨눈으로 바라본 별의 모습, 10mm 접안렌즈와 25mm 접안렌즈로 본 별의 모습을 그려보세요.

태양이라는 이름의 별

과목 과학 수업차시 13-16/16차시

단원 태양계

교육과정

2009 개정교육과정(중학교) - 과학 - 태양계

㈑ 태양은 태양계 내의 유일한 항성임을 알고, 태양의 활동이 지구 자기장 및 인간 생활에 미치는 영향에 대해 이해한다.

㈒ 육안 및 천체 망원경을 이용하여 천체를 관측하고, 이를 통해 천체의 특징을 안다.

학습목표 태양을 여러 파장을 관찰하는 이유에 대해 알아본다.

실제 망원경을 사용하여 태양을 관찰해본다.

학습과정 교수·학습 활동 준비물

도입 (20분)

S A

Co 태양은 우리의 삶에 있어서 얼마나 많은 영향을 미칠까?

학습활동 (150분)

CD 우리가 태양에 대해 알고 있는 것은 무엇일까?

CD 다양한 파장으로 태양을 보는 이유를 알아보기

304Å 영역에서 본 태양 171Å영역에서 본 태양

- 태양에서는 다양한 현상이 나타나고 있으며, 각각의 파장으로 관찰할 경우 모두 다른 모습을 보인다. 우리가 눈으로 보는 파장은 전체 빛의 아주 좁은 일부분만을 보고 있으므로 가시광만으로는 태양 활동을 완전히 이해할 수 없다. 우리 몸을 완전히 알기 위해서 사진기로 사진을 찍고, X선으로 내부 구조를 찍어서 알아보는 것처럼 다양한 파장으로 관측해야만 태양의 활동 및 현상을 제대로 이해할 수 있다.

CD 망원경을 사용하여 태양 관찰해보기 - 백색광에서 보이는 특징 알아보기

망원경 수소선필터 칼슘선필터

학습활동 (150분)

백색광으로 보이는 태양

흑점: 백색광에서 볼 때 검게 보이는 점이며, 태양의 활동에 따라 흑점의 개수는 달라보인다.

흑점은 자기장이 강한 지역이며, 자기장 때문에 흑점 주변의 열이 흑점 내부로 전달되지 못하여 태양 원반에 비하여 상대적으로 어두워 보인다. 흑점은 지구 정도의 크기를 가지며 큰 흑점의 경우 목성 크기인 경우도 있다.

백반: 백색광에서 관측할 때 가장자리 쪽에서 보이며 밝게 보이는 지역들이다. 이 지역 역시 자기장이 강한 지역이지만 흑점과는 다르게 보인다.

백색광에서 보이는 흑점과 백반(출처:NASA홈페이지)

- 수소선에서 보이는 특징 알아보기

수소선으로 보는 태양

학습활동 (150분)

수소선으로 관측하게 될 경우, 태양의 대기층 중에서 채층을 주로 관측하게 되며, 채층에서 보이는 구조와 현상들을 잘 관찰할 수 있다. 수소선 관측은 전통적으로 오랫동안 관측해온 방법이다.

필라멘트: 태양 원반에서 끈과 같이 보이는 구조. 채층의 위에 떠 있는 물질이며 아래쪽에서 올라오는 빛을 흡수/산란하여 검게 보인다.

홍 염: 태양 원반의 가장자리에서 보이는 구름과 같은 구조. 태양원반에서 보이는 필라멘트와 같은 것임. 홍염 주변은 우주공간이고 빛이 없으므로 홍염 자체가 가지고 있는 빛이 나와 우리가 관찰할 수 있음.

플라지: 태양 원반에서 밝게 보이는 지역. 이 지역들은 태양 원반에 비해 상대적으로 자기장이 강한 지역들이다.

홍염(출처:mvas.org) 필라멘트와 플라지 (출처:skyandtelescope.com)

- 칼슘선에서 보이는 특징 알아보기

칼슘선으로 보이는 태양

칼슘선은 태양에서 나오는 빛 중에서 가장 강한 선이며, 칼슘선으로 태양을 볼 경우, 태양의 채층에서 보이는 모습들과 현상을 볼 수 있다. 수소선 역시 채층을 보는 선이지만 두 선으로 보는 태양의 모습은 서로 다른 모습을 보여준다. 칼슘선의 경우 특히 자기장의 구조를 잘 보여주는 선으로 알려져 있다.

홍 염: 수소선에서 보이는 것과 같은 원리로 보이는 구조이다.

흑 점: 수소선에서는 흑점이 검게 보이기도 하고 검게 보이지않고 단지 밝게 보이기도 한다.

흑점이 있는 곳은 밝게 보이는 특징을 보인다.

플라지: 수소선에서도 보이는 구조이나, 칼슘선에서는 더욱 뚜렷하게 볼 수 있다. 플라지는 자기장이 강한 지역을 뜻한다.

마무리

(15분) ^ET 백색광, 수소선, 칼슘선으로 보이는 태양을 스케치해 보고 특징을 적어본다. 활동지

지도상의 유의점

- 다양한 파장에서 태양을 보는 이유에 대해서 설명할 때, 태양은 지구에서 가장 가까운 별이기 때문에 우주의 있는 수많은 별들을 이해하는데 있어 기준이 되는 대상이라는 것을 알게 한다. 뼈가 부러졌을 때 엑스레이를 통해 몸 안을 투과시켜 볼 수 있는 것과 전쟁영화에서 야간투시경을 사용하는 예시를 이용해 여러 파장으로 봄으로써 맨눈으로 볼 때 알아채지 못한 사실을 알게 됨을 설명한다.

- 태양관측시 망원경을 사용하여 직접 태양을 보는 것은 위험하다는 것을 단단히 주의해야 하며, 직접 태양을 바라보지 않도록 엄격히 지도한다.

- 날씨가 흐려서 태양관측이 힘들 경우, 태양의 크기에 대해서 이야기를 진행시켜 나가고 태양이 지구에 미치는 영향에 대해서 생각해보는 시간을 갖도록 한다.

학습지_교사용