申論 1㈠測量超過數百光年外的恆星距離，視差法為何派不上用場？（2 分）㈡這時需要依賴特定恆星或天體作為標準燭光，請說明標準燭光（standard candle）的運作原理為何？（6 分）㈢可以作為標準燭光的天體必須具備那三種主要的特性？原因為何？（12 分）㈣測量遙遠的星系距離時，常用的標準燭光是那兩種特別的天體？（5 分）㈤請說明這兩種標準燭光的特性。（5 分）
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弱點分析
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申論 2㈠請說明19 世紀末到20 世紀早期，觀測銀河系結構所面臨的最大困難是什麼？（3 分）㈡詳述在20 世紀初，沙普利（Shapley）等人，利用觀測什麼特別的天體確認銀河系結構？原因為何？（12 分）
申論 3㈠天文學家根據什麼發現，認為宇宙中有暗物質和暗能量的存在？（10 分）㈡請以圓盤圖標示目前最合理的推論下，暗能量、暗物質和一般物質（hadronic matter）的比例。（5 分）
申論 4㈠繪製簡圖並說明刻卜勒第二定律的主要內容。（5 分）㈡第二定律反映的是行星遵守什麼物理量守恆？（5 分）㈢以圓形軌道簡化計算，並提供第二小題所指物理量的證明。（10 分）
申論 5㈠請說明天文單位（AU）、光年（light-year）的定義和大約數值。（8 分）㈡寫下秒差距（pc、parsec）的定義，並由天文單位推導1 pc 大約的數值。（12 分）