◈ Note

1. 별의 밝기

◈ Note

시험대비 요점정리

02. 별의 성질

중3

과

학

Ⅶ. 외권과 우주 개발

학원명     강사명

-  -

(1) 별의 밝기와 등급 : 별의 밝기는 등급으로 표시하며, 등급이 작을수록 밝은 별이다.

(2) 별의 등급 차에 따른 밝기 차 : 1등급 간의 밝기 차이가 약 2.5배이므로, 1등급인 별은 6등급인 별보다 100배 밝다. ➡ 밝기 차(배)=2.5등급 차

등급 차	밝기 차(배)
1	2.51(=2.5)
2	2.52(≒6.3)
3	2.53(≒16)
4	2.54(≒40)
5	2.55(≒100)

(3) 별의 밝기에 영향을 주는 요인 : 별이 방출하는 에너지양, 지구에서 별까지의 거리

(4) 별의 밝기와 거리 : 별의 밝기(겉보기 등급)는 별까지의 거리의 제곱에 반비례한다.

별의 밝기 ∝ [eqn: {1} over {별까지의````거리 ^{2}}]

2. 별의 겉보기 등급과 절대 등급

(1) 겉보기 등급과 절대 등급

구분	겉보기 등급(실시 등급)	절대 등급
특징	⦁별을 맨눈으로 보았을 때의 밝기 ⦁겉보기 등급이 작을수록 우리 눈에 밝게 보인다.	⦁모든 별을 지구로부터 10 pc 거리에 두었다고 가정했을 때의 밝기 ⦁절대 등급이 작을수록 별이 실제로 방출하는 에너지양이 많다.

⑵ 별까지의 거리 판단 : (겉보기 등급-절대 등급) 값이 클수록 멀리 있는 별이다.

10 pc보다 가까이 있는 별	겉보기 등급 < 절대 등급
10 pc에 있는 별	겉보기 등급 = 절대 등급
10 pc보다 멀리 있는 별	겉보기 등급 > 절대 등급

3. 별의 색깔과 표면온도

(1) 별의 색깔이 서로 다른 이유 : 별의 표면온도가 서로 다르기 때문 ➡ 표면온도가 높은 별일수록 파란색을 띠고, 표면 온도가 낮은 별일수록 붉은색을 띤다.

(2) 별의 스펙트럼형 : O형으로 갈수록 표면온도가 높은 별이고, M형으로 갈수록 표면온도가 낮은 별이다.

스펙트럼형	O	B	A	F	G	K	M
별의 색깔	파란색	청백색	흰색	황백색	노란색	주황색	붉은색
표면온도	높다 낮다

시험대비 기출문제

02. 별의 성질

중3

과

학

Ⅶ. 외권과 우주 개발

이름: 이  름      점수:  점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

별의 밝기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 등급이 작을수록 어두운 별이다.

② 1등급 사이의 밝기 차이는 약 2.5배이다.

③ 거리가 멀어지면 별의 밝기는 어두워진다.

④ 겉보기 등급이 작을수록 밝게 보이는 별이다.

⑤ 1등급보다 밝은 별은 0등급, -1등급, …으로 나타낸다.

[2～3] 표는 별의 등급에 따른 밝기 차이를 나타낸 것이다.

등급 차	1	2	3	4	5
밝기 차 (배)	2.5	6.3	16	40	100

오리온자리에 있는 리겔의 겉보기 등급은 0.1등급이고, 북극성의 겉보기 등급은 2.1등급이다. 이 두 별의 밝기를 옳게 비교한 것은?

① 리겔이 북극성보다 약 2배 밝게 보인다.

② 북극성이 리겔보다 약 2배 밝게 보인다.

③ 리겔이 북극성보다 약 6.3배 밝게 보인다.

④ 북극성이 리겔보다 약 6.3배 밝게 보인다.

⑤ 리겔이 북극성보다 약 16배 밝게 보인다.

2등급인 별이 현재의 거리보다 4배 멀어진다면 몇 등급으로 보이겠는가?

① -5등급         ② -2등급       ③ -1등급

④ 2등급          ⑤ 5등급

그림은 별의 밝기와 거리와의 관계를 나타낸 것이다.

별까지의 거리가 5배로 멀어지면 별의 밝기는 어떻게 달라지는가?

① 5배 밝아진다.

② 25배 밝아진다.

③ 원래의 [eqn: { 1} over {5 }]로 줄어든다.

④ 원래의 [eqn: { 1} over {25}]로 줄어든다.

⑤ 변화가 없다.

[5～6] 표는 별 A∼E의 겉보기 등급과 절대 등급 및 색깔을 나타낸 것이다.

별	겉보기 등급	절대 등급	색깔
A	0.1	-6.8	붉은색
B	1.3	-7.2	파란색
C	0.8	2.2	노란색
D	-1.5	1.4	황백색
E	-0.1	-0.3	주황색

우리 눈에 가장 밝게 보이는 별과 표면온도가 가장 높은 별을 순서대로 옳게 짝지은 것은?

① A, B	② B, C	③ C, E

④ D, B	⑤ E, A

별 A∼E 중 지구에서 32.6광년보다 멀리 있는 별은 모두 몇 개인가?

① 1개	② 2개	③ 3개

④ 4개	⑤ 5개

겉보기 등급이 1등급인 별이 현재 위치보다 10배 먼 거리로 옮겨지면 몇 등급의 별로 보이겠는가?

① 1등급	② 2등급	③ 5등급

④ 6등급	⑤ 10등급

매번 자주! 출제되는 문제

별 S가 A 위치에서 0등급으로 보였다면 B 위치에서는 몇 등급으로 보이겠는가?

① 1등급	② 2등급	③ 5등급

④ 6등급	⑤ 10등급

별 A∼E의 겉보기 등급과 절대 등급이 다음과 같을 때, 지구에서 가장 멀리 있는 별은?

	겉보기 등급	절대 등급
① A	-1.5	1.4
② B	0.8	2.0
③ C	0.0	2.2
④ D	1.0	-4.5
⑤ E	2.1	-3.7

표면온도가 가장 높은 별은?

① 노란색의 태양	② 파란색의 리겔

③ 흰색의 시리우스     ④ 주황색의 알데바란

⑤ 붉은색의 베텔게우스

표면온도가 태양과 가장 비슷한 별은?

① A형의 직녀성	② O형의 민타카

③ G형의 카펠라        ④ B형의 레굴루스

⑤ F형의 프로키온

표는 여러 별들의 물리량을 나타낸 것이다.

별	겉보기 등급	절대 등급	색깔
A	2.0	3.5	파란색
B	0.0	-2.0	붉은색
C	-2.0	1.0	노란색

별 A～C의 물리량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 표면온도가 가장 높은 별은 A이다.

② 실제로 방출하는 에너지양이 가장 많은 별은 B이다.

③ 별 B는 지구로부터의 거리가 10 pc보다 멀다.

④ 가장 밝게 보이는 별은 C이다.

⑤ 별 A는 별 B보다 2배 어둡게 보인다.

지구에서 가장 멀리 있는 별은?

① 거리가 32.6광년인 별

② 연주 시차가 0.1″인 별

③ 연주 시차가 0.01″인 별

④ 지구에서 1 pc 떨어진 거리에 있는 별

⑤ 겉보기 등급과 절대 등급의 값이 같은 별

표는 별 A, B의 겉보기 등급과 연주 시차를 나타낸 것이다.

별	겉보기 등급	연주 시차
A	-1.5	0.1″
B	0.5	0.01″

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	＜보기＞
ㄱ. 별 A의 절대 등급은 -1.5등급이다. ㄴ. 별 B의 절대 등급은 0.5등급보다 작다. ㄷ. 별 A는 별 B보다 밝게 보인다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림과 같이 오리온자리를 이루는 별들 중 베텔게우스는 붉은색, 리겔은 파란색을 띤다. 이처럼 별마다 색깔이 서로 다른 이유로 옳은 것은?

① 별의 크기가 다르기 때문

② 별의 밀도가 다르기 때문

③ 별의 질량이 다르기 때문

④ 별까지의 거리가 다르기 때문

⑤ 별의 표면온도가 다르기 때문

그림은 별 A, B, C의 스펙트럼형을 관찰한 후, 스펙트럼에 보이는 빛의 세기를 붉은색, 황록색, 파란색으로 구분하여 그래프로 나타낸 것이다.

표면온도가 높은 별부터 순서대로 옳게 나열한 것은?

① A-B-C	② A-C-B

③ B-C-A	④ C-A-B

⑤ C-B-A

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

겉보기 등급이 1등급이고, 지구로부터의 거리가 3.26광년인 별의 절대 등급은?

① 1등급	② 5등급	③ 6등급

④ 11등급	⑤ 15등급

겉보기 등급이 3.5등급인 별들이 모여서 이루어진 성단이 있다. 이 성단이 -1.5등급으로 관측된다면 이 성단을 이루는 별의 개수는 몇 개인지 쓰시오.

전구가 4개 모여 있는 (나)의 밝기가 4등급으로 보인다면, 전구가 10개 모여 있는 (가)의 밝기는 몇 등급으로 보이겠는가?

(가)            (나)

① 1등급	② 3등급	③ 5등급

④ 7등급	⑤ 10등급

그림은 별 A～F의 겉보기 등급과 절대 등급을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	＜보기＞
ㄱ. 별 A, C, E까지의 거리는 같다. ㄴ. 지구로부터의 거리가 가장 가까운 별은 B이다. ㄷ. 실제 방출하는 에너지양이 가장 많은 별은 F이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답과 해설

VIII-02 별의 성질

1. ①   2. ③   3. ⑤   4. ④   5. ④   6. ③   7. ④   8. ②   9. ⑤   10. ②   11. ③   12. ⑤   13. ③   14. ⑤    15. ⑤   16. ①   17. ③   18. 100개   19. ②   20. ⑤

1. 등급이 작을수록 밝은 별이다.

2. 2등급 간에는 약 6.3배의 밝기 차이가 나고, 등급이 작을수록 밝은 별이므로 리겔이 북극성보다 약 6.3배 밝게 보인다.

3. 어떤 별의 거리가 4배로 멀어지면 밝기는 원래의 [eqn: { 1} over { 4 ^{ 2} }]로 줄어든다. 따라서 3등급 커진 5등급으로 보인다.

4. 별의 밝기=[eqn: {1} over {별까지의````거리 ^{2}}]이므로, 별까지의 거리가 5배로 멀어지면 밝기는 원래의 [eqn: { 1} over { 5^{ 2} }]로 줄어든다.

5. 겉보기 등급이 작을수록 우리 눈에 밝게 보이며, 파란색을 띠는 별일수록 표면 온도가 높다.

6. 10 pc(32.6광년)보다 멀리 있는 별은 겉보기 등급이 절대 등급보다 큰 A, B, E이다.

7. 어떤 별의 거리가 10배로 멀어지면 밝기는 원래의 [eqn: { 1} over { 10^{ 2} }]로 줄어든다. 따라서 1등급인 별은 5등급 커진 6등급으로 보인다.

8. 별까지의 거리가 2.5배로 멀어지면 밝기는 원래의 [eqn: { 1} over { 2.5 ^{ 2} }]로 어두워진다. 따라서 0등급인 별은 2등급 커진 2등급으로 보인다.

9. (겉보기 등급-절대 등급) 값이 클수록 멀리 있는 별이다.

10. 별은 표면온도가 높을수록 파란색을 띠고, 낮을수록 붉은색을 띤다.

11. 태양은 노란색 별로, 스펙트럼형은 G형이다.

12. 별 A는 별 B보다 2등급 크므로 밝기는 2.52≒6.3배 어둡게 보인다.

13. ①, ②, ⑤는 10 pc 거리에 있는 별이고, ③은 100 pc 거리에 있는 별이다. 따라서 가장 멀리 있는 별은 ③이다.

14. 별 A는 10 pc 거리에 있으므로 절대 등급이 겉보기 등급과 같다. 별 B는 100 pc 거리에 있으므로 절대 등급이 겉보기 등급보다 작다. 겉보기 등급이 작을수록 우리 눈에 밝게 보이므로 별 A가 별 B보다 밝게 보인다.

15. 별마다 색깔이 서로 다른 이유는 별의 표면온도가 서로 다르기 때문이다.

16. 별 A는 파란색, 별 B는 황록색, 별 C는 붉은색이 강하게 나타난다. 파란색을 띠는 별일수록 표면온도가 높고, 붉은색을 띠는 별일수록 표면온도가 낮다.

17. 절대 등급은 모든 별이 10 pc(32.6광년)의 거리에 두었다고 가정했을 때의 밝기이다. 3.26광년 거리에서 1등급으로 보이는 별을 절대 등급을 구하기 위해 32.6광년 거리로 가져가면 거리가 10배 멀어지므로, 밝기는 원래의 [eqn: { 1} over { 10 ^{ 2} }]로 줄어든다. 따라서 5등급 커진 6등급으로 보인다.

18. 성단의 겉보기 등급이 별 하나의 겉보기 등급보다 5등급이 작다. 5등급 차는 100배의 밝기 차가 나므로, 3.5등급의 별 100개가 모여야 -1.5등급의 성단과 같은 밝기로 보일 것이다.

19. (가)는 (나)보다 2.5배 밝으므로 1등급 차가 난다. 따라서 1등급을 빼야 한다.

20. 별 A, C, E는 겉보기 등급과 절대 등급이 같으므로 모두 10 pc 거리에 있는 별이다. 지구로부터의 거리가 가장 가까운 별은 (겉보기 등급-절대 등급) 값이 가장 작은 B이다. 실제 방출하는 에너지양이 가장 많은 별은 절대 등급이 가장 작은 F이다.