■ 교사용 실험 자료실 ■

실험 제목	헬리오미터-태양관측기			실험 원리	삼각형의 닮음을 이용한 태양크기 측정
실험 시간	30~40분	실험 분야	지구과학	실험 방법	4인 1조, 조별 실험
세트구성물	종이 도안 3종(겉상자, 속상자, 관찰판), 태양관측필름, 사물관측필름, 양면테이프
교사준비물				학생준비물	가위, 자, 펜
실험 결과	[헬리오미터-태양관측기] 4개가 완성됩니다.
실험팁	TIP 1. 실험과정에서 태양, 달 관찰시 관찰경 총 길이를 ‘33cm’로 놓고 관찰하면 태양과 달이 대략 3mm로 관측되어, 지름을 계산할 때 실제 크기와 비슷한 값을 얻을 수 있습니다. 눈으로 읽는 오차가 커서 실제값과 비슷하게 유도하기 위한 과정이니, 참고해주세요. TIP 2. 반드시!!태양을 직접 관찰하지 않고, 태양관측필름을 통해서 관찰하도록 지도해주십시오.

오차의 원인은 다양하게 의견을 물어 진행하시면 됩니다.

예) 실제의 지름과 오차가 발생하는 이유는, 우리가 눈으로 측정하는 과정이 정확하지 않다는 점과 주변 환경에 따라 태양과 달의 바깥선이 명확하지 않은 요인(예: 달무리, 구름 등)이 있기 때문입니다. 또한 지구의 공전궤도에 따라 실제 태양까지의 거리가 조금씩 변하고, 달의 공전궤도에 따라 실제 지구-달의 거리가 변하기 때문입니다.

달의 크기 측정

1. 달의 각지름(시지름)을 이용하여 달의 크기 구하기

각지름을 이용하여 달의 크기 구하기

1) 원리
원에서 호의 길이는 중심각의 크기에 비례한다.

2) 미리 알아야 하는 값
지구에서 달까지의 거리(L ≒ 38만 km)

3) 측정한 값
달의 각지름(θ ≒ 0.5°)

※ 각지름(시지름)
관측자가 본 천체의 지름을 각도로 나타낸 것으로, 관측자의 눈과 천체 지름의 양 끝이 이루는 각도이다.

달의 각지름

4) 방법
① 달의 각지름(θ)을 측정한다.
② 비례식을 세워 달의 지름(D)을 구한다.

5) 비례식 세우기
지구에서 달까지의 거리(L)를 반지름으로 하는 원에서,
→ 달의 지름(D)은 중심각에 해당하는 호의 길이
→ 달의 각지름(θ)은 부채꼴의 중심각

2. 삼각형의 닮음비를 이용하여 달의 크기 구하기

삼각형의 닮음비로 달의 크기 구하기

1) 원리
서로 닮은 두 삼각형에서 대응변의 길이의 비는 일정하다.

2) 미리 알아야 하는 값
지구에서 달까지의 거리 (L≒38만 km)

3) 측정한 값
물체의 지름(d), 물체까지의 거리(l)

4) 방법
동전과 같은 둥근 물체를 앞뒤로 움직여 보름달이 가려질 때 물체까지의 거리를 측정한다.

5) 비례식 세우기
눈과 물체의 지름이 이루는 삼각형은 눈과 달의 지름이 이루는 삼각형과 닮은꼴이므로,
→ 물체의 지름(d)의 대응변은 달의 지름(D)
→ 물체까지의 거리(l)의 대응변은 달까지의 거리(L)

3. 달과 지구의 크기 비교

지구와 달의 크기 비교

• 달의 크기는 지구 크기의 약 1/4이다.
• 달의 반지름은 약 1,700km이고, 지구의 반지름은 약 6,400km이다. (달의 지름은 약 3,500km, 지구의 지름은 약 13,000km이다.)

출처 [네이버 지식백과] 달의 크기 측정 (비상학습백과 중학교 과학 ③)

태양관측필름 정보

미국 Thousand Oaks Optical 사의 Silver-Black Polymer Sheets

제조사 : 미국 Thousand Oaks Optical

색깔 : 태양이 주황색으로 관측 됨 (yellow-orange)

규격 : 30.48 x 21 cm (A4 사이즈) 앞뒤가 은색과 검정색으로, 매우 균일하게 코팅된 필름

투과율 :0.001% (10만분의 1, ND5)

용도 : 카메라, 망원경, 파인더, 쌍안경 및 일식뷰어용, 태양흑점 및 일식 관측

매우 균일하고 높은 해상도를 제공하며, CE 및 ISO 등 안정성 인증 제품 입니다.