天体物理学复习提纲
常用天体物理知识点总结
常用天体物理知识点总结1. 恒星的结构和演化恒星是宇宙中最基本的天体，它们通过核聚变反应产生能量，维持着持续的光和热的输出。
恒星的结构主要由核心、辐射层和对流层组成。
恒星的演化过程通常经历主序星阶段、红巨星阶段和白矮星阶段等。
在这些阶段，恒星的物理特性和行为会发生很大的变化。
2. 行星的形成和演化行星是围绕恒星运转的天体，它们的形成主要来源于原始星云中的物质凝聚和碰撞。
行星的演化过程涉及到行星内部的结构、大气层的形成和演化、地表特征的形成等方面。
3. 星系的形成和演化星系是由大量的恒星、气体、尘埃和黑暗物质构成的天体系统。
研究星系的形成和演化可以揭示宇宙的结构和演化规律。
天文学家通过观测发现，在宇宙中存在着大量的星系，它们的形态多样，包括椭圆星系、螺旋星系、不规则星系等。
4. 宇宙的膨胀和演化宇宙是由大量的星系组成的巨大空间系统，它的演化受到宇宙学原理和宇宙学参数的制约。
宇宙的膨胀和演化是一项重要的天体物理研究课题，通过测量宇宙微波背景辐射、观测遥远的星系和超新星等，科学家已经对宇宙的膨胀和演化有了较为全面的认识。
5. 黑洞和中子星黑洞是一种极其密度巨大的天体，它的引力非常强大，甚至连光都无法逃脱。
黑洞是天体物理领域的研究热点，它们的形成、性质和演化对于理解宇宙的结构和演化具有重要意义。
中子星是一种由中子组成的致密星体，它们由大质量恒星在超新星爆发后留下。
中子星的研究可以为理解物质的极端状态和星际物质的性质提供重要线索。
以上是一些常用的天体物理知识点的总结，天体物理作为一门跨学科的研究领域，涉及到物理学、天文学、化学等多个学科的知识，对于揭示宇宙的奥秘和了解人类的地位和未来都具有非常重要的意义。
希望以上知识点的总结可以为对天体物理感兴趣的读者提供一些参考和启发。
物理高三天体知识点
物理高三天体知识点天体物理学是物理学中的一个重要分支，研究宇宙中的各种天体以及宇宙的起源、演化等课题。
下面将从宇宙的起源、恒星的演化和星系的形成等几个方面，简要介绍物理高三天体知识点。
一、宇宙的起源宇宙的起源理论有很多种，其中较为有名的是“大爆炸理论”和“混沌理论”。
大爆炸理论认为宇宙起源于一个极为热密和致密的状态，随着时间的推移，宇宙不断膨胀扩散，形成现今的宇宙结构。
而混沌理论则认为宇宙是由一种混沌状态下的能量和物质发展而来的。
二、恒星的演化恒星是宇宙中最常见的物体之一，其演化经历了恒星形成、主序星阶段、红巨星阶段、白矮星或中子星阶段等过程。
恒星的演化主要受到质量的影响，质量较小的恒星在主序星阶段结束后逐渐冷却成为白矮星，质量较大的恒星则可能进一步演化成为中子星或黑洞。
三、星系的形成星系是由大量恒星、星际物质以及暗物质组成的天体系统。
在宇宙中，星系以各种形式存在，例如涡旋星系、椭圆星系和不规则星系等。
星系的形成有几种主要的理论，如早期的凝聚理论、扩展的大爆炸理论以及暗物质密度起到的重要作用。
四、行星和卫星的性质行星和卫星是太阳系中的天体，行星是绕恒星公转的天体，卫星则是绕行星或恒星公转的天体。
行星和卫星具有多样的性质，包括质量、体积、表面特征、大气层和轨道参数等。
例如，地球是我们居住的行星，拥有适宜生命存在的气候和地貌特征；而月亮是地球的唯一卫星，表面则呈现出脸盆形的撞击坑等特征。
五、宇宙中的黑洞黑洞是一种极度致密的天体，其质量非常大而体积非常小，具有极强的引力场。
宇宙中的黑洞可以通过恒星坍缩或宇宙早期的原初黑洞形成。
黑洞的奇点是指质量集中的核心，其周围的事件视界则标志着物体被黑洞吞噬的边界。
以上所述只是物理高三天体知识点的概要介绍，天体物理学的研究领域非常广泛，还有很多深入的内容和理论等待我们去探索和学习。
通过对宇宙及其中各种天体的研究，我们可以更好地理解宇宙的起源和演化，揭示自然界中的奥秘，进一步推动科学的发展和人类的进步。
高三 天体问题知识点
高三天体问题知识点天体问题是物理学中的一个重要研究领域，涉及到天体运动、引力、行星轨道等内容。
在高三物理学习中，我们需要掌握一些关键的天体问题知识点。
本文将从天体运动、行星轨道和引力三个方面来介绍高三物理学习中的天体问题知识点。
一、天体运动知识点1. 行星公转：行星在太阳周围做椭圆形轨道运动，公转周期是由行星质量和距离太阳的半长轴决定的。
根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上的相等时间内扫过的面积是相等的。
2. 地球自转：地球自西向东自转，自转周期为24小时。
地球自转导致了地球的日晷现象，即昼夜交替的现象。
3. 星空的运动：由于地球自转和公转，星空中的星星看起来会有运动。
恒星的视运动通常分为南北视运动和东西视运动。
二、行星轨道知识点1. 椭圆轨道：行星绕太阳运动的轨道通常是一个椭圆。
椭圆有两个焦点，太阳位于其中一个焦点上。
椭圆的长轴和短轴决定了椭圆的形状和大小。
2. 圆形轨道：圆形轨道是一种特殊的椭圆轨道，它的长轴和短轴相等，即椭圆的离心率为零。
地球绕太阳的轨道就是一个接近圆形的椭圆轨道。
3. 开普勒定律：开普勒定律是描述行星运动的经验规律。
包括开普勒第一定律（椭圆轨道定律）、开普勒第二定律（面积定律）和开普勒第三定律（调和定律）。
三、引力知识点1. 引力的概念：引力是物质之间相互吸引的作用力，是宇宙中最普遍的力之一。
地球表面上的物体受到的重力大小与其质量成正比。
2. 引力定律：牛顿引力定律是描述引力作用的定律，它表明物体间的引力大小与它们的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。
3. 太阳引力和行星运动：太阳对行星的引力决定了行星的运动轨迹和速度。
根据万有引力定律，太阳和行星之间的引力与它们的质量和距离有关。
通过对以上天体问题的知识点进行了解，我们能够更好地理解宇宙中的天体运动规律，进一步认识到人类在宇宙中的微小和脆弱。
天体问题是物理学习中的一部分，也是我们对宇宙的探索和理解的重要组成部分。
希望本文对高三物理学习中的天体问题知识点的了解有所帮助，并能够激发对宇宙的好奇与探索的热情。
高一物理天体运动复习提纲4.8(900)
反思纠错
课海拾贝
反思纠错
【情境再现】
情境1开普勒第三定律：所有行星的轨道的_______跟它的______的比值都相等。若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，即(其中，比值k只与有关)。若把行星绕太阳运行轨道看成圆轨道，万有引力常量为G，太阳质量为M，试求k的值。
情境2万有引力定律内容：自然界中任何两物体都，引力的方向在它们的上，引力的大小与物体的质量m1和m2成，与它们之间的距离r的二次方成。
第六章万有引力定律与航天1
班级姓名组号
【学习目标】
1．能应用开普勒三大定律分析问题
2．理解万有引力定律并会运用万有引力定律处理天体基本问题
3．理解“黄金代换”的意义
【重点】
开普勒第三定律、万有引力定律的理解、黄金代换
【难点】
对万有引力的理解、黄金代换的应用
【学法指导】
本节课的规律性很强，重在理解和思路，知识点很集中，是考试重点内容，注意区分各物理量的含义及关系，注意解题的规范性。
表达式：引力常数：G=
如何理解万有引力定律的“普遍性”与“适用条件”？
情境3在天体表面，忽略影响时，可以认为物体所受万有引力等于所受重力。设天体质量为M，半径为R，其表面的重力加速度为g，由这一近似关系有，即。这一关系式的应用，可实现天体表面重力加速度g与的相互替代，因此称为“黄金代换”。若物体在地球上方h处，此关系又该怎样理解？
（1）它们的公转周期之比；
（2）它们与太阳间的引力之比；
2地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为（）
A. B. C. D.
【合作探究】一物体在某星球表面上以3m/s的初速度水平抛出，经0.8s落地，落地速度为5m/s，受到的重力为80N；将它放置加速度为a=2.5m/s2加速上升的太空舱中，当物体与太空舱中的支持物的相互挤压力为60N，求此时太空舱距地面的高度为多少？（已知地球的半径R=6.4×103km）
天体物理-考点复习
第一章1.获得天体信息的渠道：电磁辐射、宇宙线、中微子、引力波2.电磁辐射根据波长由长到短可分为：射电、红外、光、紫外、X射线和γ射线等波段3.电磁辐射由光子构成，光子能量与频率（或颜色）有关：频率越高（低），能量越高（低）4.黑体：能吸收所有外来辐射（无反射）并全部再辐射的理想天体5.黑体辐射波长与温度之间的关系;λT=0.29（cm K）6.高温黑体主要辐射短波，低温黑体主要辐射长波7.当电子从高能态跃迁到低能态时，原子释放光子，产生发射线，反之，产生吸收线8.谱线红移（蓝移）远离（接近）观测者辐射源发出的电磁辐射波长变长（短），称为谱线红移（蓝移）9.恒星距离的测量：三角视差、周年时差（要会计算）（三角测距法通常只适用于近距离的恒星）10.怎样测量周年是视差？通过测量天体在天球上（相对于遥远背景星）相隔半年位置的变化而测得11.怎样发现周围行星测量它们的距离？1.亮度2.恒星的自行较大rge separation in binary12.恒星大小的测定方法掩食法、间接测量法（通过测量恒星的光度和表面温度T就可以得到它的半径R）13.根据恒星的体积大小分类：超巨星R~100-1000个太阳半径巨星R~10-100个太阳半径矮星R~太阳半径14.恒星的光度和亮度：光度：天体在单位时间内辐射的总能量，是恒星的固有量亮度：在地球上单位时间单位面积接收的天体的辐射量15.视星等的种类（视星等的星等值越大，视亮度越低）根据测量波段的不同，分为：目视星等、照亮星等、光电星等按波段测量得到的行的称为热星等16.恒星的温度和颜色恒星的颜色反映了恒星的表面温度的高低，温度越高（低）颜色越蓝（红）（可根据波长和温度的关系推出此结论）17.赫罗图（自己看课件）18.双星：由在彼此引力作用下以椭圆互相绕转的两颗恒星组成的双星系统19.双星系统的质心以直线运动，但每一颗子星的运动轨迹是波浪形的，如天狼星20.不同质量的恒星在赫罗图上的分布高质量高温度的恒星明亮且高温，位于主序带的上部，低质量的恒星黯淡且低温位于主序带的下部第二章1.太阳的能源化学反应2H+O----HO+E 2引力收缩2.中微子中微子是一种不带电、质量极小的亚原子粒子，它几乎不与任何物质发生相互作用3.恒星的能量传输的三种形式辐射、传导、对流（对流不仅传递能量，还起着混合物质的作用太阳核心区产生的能量主要通过辐射与对流向外传递）第三章恒星主序星的演化（自己看课件）．第四章4.致密星：白矮星、中子星、黑洞5.白矮星位于赫罗图主序带的左下方结构：质量为0.2~1.1个太阳质量（平均为0.6个太阳质量）半径为5*10^8~10^9cm自转周期P大于等于10sec6.中子星的形成高质量恒星内部的和反应过程在恒星中心的Fe核；Fe核坍缩形成中子星，超新星爆发7.中子星的质量上限中子星的质量越大，半径越小；极限质量为2~3个太阳质量8.黑洞周围时空弯曲理论上黑洞并不一定必须是极高密度的天体，而只是必须致密到足以束缚住光在与而致密的天体附近，光线弯曲的程度度越大9.Kerr黑洞靠近黑洞处的时空不可抗拒的扭曲呈旋涡状黑洞并不是在固定的外部空间中转动的陀螺，而是拖曳着整个时空同它一起转动10.黑洞无毛发定理黑洞几乎不保持形成它的物质所具有的任何复杂性质，它保持的物理量只有质量、角动量和电荷第五章1.星际介质包括星际气体、星际尘埃、宇宙线与星际磁场2.星际气体主要由H构成，3.在不同环境下H的存在方式不一样（HI区、HII区、\分子云）4.电离H云的观测——发射星云被高温恒星的紫外辐射电离的星际物质，也称为HII区星际吸收线星际气体低温，产生窄吸收线；星际吸收线的位置反映了星云的运动中性H云的观测——H原子21厘米谱线是研究银河系大尺度结构的重要手段星际分子的观测：当星际介质的温度很低时，星际分子开始形成；星际分子分布在大的、冷的、致密的暗云中星际红化5.星际尘埃对星光的散射随波长的变化而不同，对蓝光散射较多而对红光散射较少，因而造成星光颜色偏红第六章1)银河系的结构银河系是一个包含2*10^11颗恒星的、具有的盘状星系主要成分：银盘、核球、银晕、银冕2)星族星族I恒星年轻的、富金属恒星，主要位于和银盘中，绕银心作圆轨道运动星族II恒星年老的、贫金属恒星，主要位于银晕和核球中，以银心作中心球对称分布绕银心作无规则的椭圆轨道运动3)不同星族恒星的轨道运动特征星系盘内的恒星绕银心做规则的圆轨道运动晕中的恒星绕银心作高偏心率的椭圆轨道运动，且轨道取向是随机的4)银河系的转动——较差转动在太阳附近，距离银心越远，转动速度越小测量方法：测量恒星和气体云谱线的多普勒位移（视向速度）随银经的变化；太阳附近恒星视向速度（或自行）的周期性变化（在太阳周围360度的范围内，恒星谱线唯一表现出周期性的蓝移和红移）5)旋臂的理论解释a.旋臂不是物质臂，表征旋臂的主要是年轻的天体b.密度波理论：旋臂是密度波的表现：旋臂——恒星形成c.自传播恒星形成理论：恒星形成——旋臂对银河系，两种效果可能同时起作用，密度波建立旋臂的基本结构，超新星爆发进一步改变旋臂的形态6)银心在人马座方向，核球呈椭球形；辐射主要来自年老的星族I天体红外和射电辐射收到星际消光的影响较小，是研究银心的主要途径7)银晕a.球状星云年老的星族II恒星，以银心为中心球状分布b.热气体c.暗物质（暗物质的特征：在所有波段都不产生辐射，仅有引力作用）第七章1.哈勃定律：由星系谱线红移得到的星系退行速度V与星系的距离D成正比，称为哈勃定律V=H*D 其中哈勃常数H=7.2+_7 kns^-1Mpc 002.哈勃定律的意义：反映了宇宙的膨胀3.星系的哈勃分类根据星系形态的不同，哈勃首先提出星系可以分为：椭圆星系、透镜状星系、旋涡星系、棒状星系和不规则星系星系的演化：4.第八章1.活动星系（指表现出强烈的活动性的星系）在观测上的分类：射电星系、塞弗特星系、蝎虎天体、类星体2.引力透视——引力场源对位于其后的背景天体发出的电磁辐射所产生的会聚火多重成像效应。
物理高三天体知识点归纳
物理高三天体知识点归纳天体物理是物理学的一个重要分支，研究宇宙中的天体及其运动规律。
在高三物理学习中，天体知识是一个重要的考点。
本文将对高三物理天体知识点进行归纳和总结。
1. 星球运动1.1 行星的运动行星的运动可以用开普勒三定律来描述。
第一定律指出，每个行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆；第二定律指出，行星和太阳在同等时间内扫过的面积相等；第三定律则给出了行星距离太阳的轨道半长轴与周期的关系。
1.2 卫星的运动人造卫星和天然卫星（如月球）的运动也遵循开普勒定律。
卫星的轨道通常是椭圆形，其中地球的引力提供了卫星的向心力。
2. 重力和引力重力是物体之间的相互作用力，它的大小与物体质量和距离有关。
引力是质点、物体或天体之间的相互引力。
牛顿万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
3. 行星和恒星3.1 行星的特征行星是围绕恒星运行的天体，不发光而是依赖恒星反射光线。
行星有自己的运动轨道，不同于恒星定在的位置。
3.2 恒星的特征恒星是自行运动的天体，具有自身的光源。
它们通过核聚变产生能量，并向外辐射大量热和光。
4. 天体距离的测量4.1 视差法视差法是一种测量天体距离的方法。
测量的原理是根据地球在不同时间观测同一天体时，它在天球上的位置会有微小的变化，通过观察这种变化可以计算出天体的距离。
4.2 Cepheid变星法Cepheid变星法是根据某些变星的周期与它们的绝对亮度之间的关系来测量距离的方法。
通过观测这些变星的周期，然后利用这个恒星可定标关系，计算天体的距离。
5. 黑洞和宇宙黑洞是一种极为致密的天体，其引力场非常强大，连光都无法逃离。
黑洞通常是由质量巨大的恒星塌陷形成的。
宇宙是指包括宇宙间的一切物质和能量的总体。
宇宙大爆炸理论认为宇宙起源于一次巨大的爆炸，从而形成我们所知道的宇宙。
总结：物理高三天体知识点的归纳包括星球运动、重力和引力、行星和恒星的特征，以及测量天体距离的方法等。
天体运动总复习讲义.doc
天体运动总复习1.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.(2)开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等.(3)开普勒第三定律(周期定律)：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等，即a 3T 2＝k .开普勒常数仅与中心天体的质量有关．2、万有引力定律及其应用(1)内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比．(2)表达式：F ＝G m 1m 2r 2，G 为引力常量：G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2.(3)适用条件：①公式适用于质点间的相互作用.当两物体间的距离远远大 于物体本身的大小时,物体可视为质点.②质量分布均匀的球体可视为质点,r 是两球心见的距离.必备知识二 宇宙速度[基础梳理]1．第一宇宙速度(环绕速度)：是近地卫星绕地球表面做匀速圆周运动的速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，是人造地球卫星的最小发射速度，计算公式为：v 1＝ GM r ＝gR ；大小为v 1＝7.9km/s.2.第二宇宙速度(脱离速度):在地面上发射物体,使之能脱离地球引力束缚而成为绕太阳运动的人造行星或飞到其他行星的最小发射速度;大小为v 2＝11.2km/s.3.第三宇宙速度(逃逸速度):在地面上发射物体,使之能脱离太阳引力束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间的最小发射速度;大小为v 3＝16.7km/s.[即时训练]2．一宇航员在某星球上以速度v 0竖直上抛一物体，经t 秒落回原处，已知该星球半径为R ，那么该星球的第一宇宙速度是( )A.v 0t RB. 2v 0R tC. v 0R tD. v 0Rt要点一 天体质量和密度的计算1．解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即G Mm r 2＝ma 向＝m v 2r ＝mω2r＝m 4π2T 2r(2)在中心天体表面或附近运动时，万有引力近似等于重力，即G Mm R 2＝mg (g 表示天体表面的重力加速度)．[深化拓展] (1)在研究卫星的问题中，若已知中心天体表面的重力加速度g 时，常运用GM ＝gR 2作为桥梁，可以把“地上”和“天上”联系起来．由于这种代换的作用很大，此式通常称为黄金代换公式．(2)利用此关系可求行星表面重力加速度、轨道处重力加速度：在行星表面重力加速度：G Mm R 2＝mg ，所以g ＝GM R 2.在离地面高为h 的轨道处重力加速度：G Mm (R ＋h )2＝mg h ，所以g h ＝GM (R ＋h )2. 2．天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R .由于G Mm R 2＝mg ，故天体质量M ＝gR 2G ，天体密度ρ＝M V ＝M 43πR 3＝3g 4πGR .(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .①由万有引力等于向心力，即G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，得出中心天体质量M ＝4π2r 3GT 2； ②若已知天体半径R ，则天体的平均密度ρ＝M V ＝M 43πR 3＝3πr 3GT 2R 3；③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r 等于天体半径R ，则天体密度ρ＝3πGT 2.可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T ，就可估算出中心天体的密度．即时训练：1．一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测可得，其运行周期为T ，速度为v ，引力常量为G ，则( )A ．恒星的质量为v 3T 2πGB ．行星的质量为4π2v 3GT 2C ．行星运动的轨道半径为v T 2πD ．行星运动的加速度为2πv T[规律总结]解决天体(卫星)运动的基本思路(1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，关系式：G Mm r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝m (2πT )2r .(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力可认为等于地球对物体的引力，即mg ＝G Mm R 2夯实必备知识精研疑难要点提升学科素养演练目标课堂提能课时冲关第四章曲线运动万有引力与航天人教版物理3.极地卫星和近地卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖.(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行线速度约为7.9 km/s.(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心.[深化拓展] (1)卫星的a 、v 、ω、T 是相互联系的,如果一个量发生变化,其它量也随之发生变化;这些量与卫星的质量无关,它们由轨道半径和中心天体的质量共同决定.(2)卫星的能量与轨道半径的关系:同一颗卫星,轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大.要点三 卫星变轨问题的分析当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动机或空气阻力作用)，万有引力不再等于向心力，卫星将变轨运行：1．当卫星的速度突然增加时，G Mm r 2<m v 2r ，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，当卫星进入新的轨道稳定运行时由v ＝ GM r可知其运行速度比原轨道时减小． 2．当卫星的速度突然减小时，G Mm r 2>m v 2r ，即万有引力大于所需要的向心力，卫星将做近心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，当卫星进入新的轨道稳定运行时由v ＝ GM r 可知其运行速度比原轨道时增大．卫星的发射和回收就是利用这一原理．即时训练：[例3] “天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动，“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是()A．“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度D．“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度[规律总结]卫星变轨问题的判断1．卫星的速度变大时，做离心运动，重新稳定时，轨道半径变大．2．卫星的速度变小时，做近心运动，重新稳定时，轨道半径变小．3．圆轨道与椭圆轨道相切时，切点处外面的轨道上的速度大，向心加速度相同．处理卫星变轨问题的思路和方法1．要增大卫星的轨道半径，必须加速；2．当轨道半径增大时，卫星的机械能随之增大．对点训练：3．北京航天飞行控制中心对“嫦娥三号”卫星实施多次变轨控制并获得成功．首次变轨是在卫星运行到远地点时实施的，紧随其后进行的3次变轨均在近地点实施．“嫦娥三号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度．同样的道理，要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨．如图为“嫦娥三号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是()A．“嫦娥三号”在轨道1的A点处应点火加速B．“嫦娥三号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大C．“嫦娥三号”在轨道1的A点处的加速度比在轨道2的A点处的加速度大D．“嫦娥三号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大四、双星系统[模型概述]在天体运动中，将两颗彼此相距较近且在相互之间万有引力作用下，绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动的行星称为双星. 如图所示．[模型特点](1)两颗行星做匀速圆周运动所需的向心力是由它们之间的万有引力提供的，故两行星做匀速圆周运动的向心力大小相等．(2)两颗行星均绕它们连线上的一点做匀速圆周运动，因此它们的运行周期和角速度是相等的．(3)两颗行星做匀速圆周运动半径r 1和r 2与两行星间距L 的大小关系：r 1＋r 2＝L .[典例] 1、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O 点运动的( )A ．轨道半径约为卡戎的17B ．角速度大小约为卡戎的17C ．线速度大小约为卡戎的7倍D ．向心力大小约为卡戎的7倍2、银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2(r －r 1)GT 2B.4πr 21GT 2C.4π2r 2GT 2D.4π2r 2r 1GT 2。
高中物理天体
高中物理天体篇一：高中物理天体运动专题复习天体运动（完整版·共7页）一、开普勒运动定律1、开普勒第一定律：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．2、开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等．3、开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．二、万有引力定律1、内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．2、公式：F＝Gm1m2r2,其中G?6.67?10?11N?m2/kg2，称为为有引力恒量。
3、适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r应为两物体重心间的距离．注意：万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来，是自然界中最普遍的规律之一，式中引力恒量G的物理意义：G在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力．4、万有引力与重力的关系：合力与分力的关系。
三、卫星的受力和绕行参数（角速度、周期与高度）1、由G2、由GmM?r?h?mM2v2，得v?h↑，v↓ ?mr?hGMr?h2mM=mω2（r+h），得ω=?r?h?3，∴当h↑，ω↓ 4?24?2?r?h?3?m2?r?h?，得T=3、由G ∴当h↑，T↑ 2GMT?r?h?注：（1）卫星进入轨道前加速过程，卫星上物体超重．（2）卫星进入轨道后正常运转时，卫星上物体完全失重． 4、三种宇宙速度（1）第一宇宙速度（环绕速度）：v1=7.9km/s，人造地球卫星的最小发射速度。
也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。
计算：在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力，重力就是卫星做圆周运动的向心v12力．mg?m．当r＞＞h时．gh≈g 所以v1＝gr=7．9×103m/s r?h第一宇宙速度是在地面附近（h＜＜r），卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度．（2）第二宇宙速度（脱离速度）：v2=11.2km/s，使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度．（3）第三宇宙速度（逃逸速度）：v3=16.7km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．四、两种常见的卫星1、近地卫星近地卫星的轨道半径r可以近似地认为等于地球半径R，其线速度大小为v1=7.9×103m/s；其周期为T=5.06×103s=84min神舟号飞船的运行轨道离地面的高度为340km，线速度约7.6km/s，周期约90min。
《天体物理学》考试大纲
中科院研究生院硕士研究生入学考试《天体物理学》考试大纲一．考试内容：大学理科的《天体物理》课程的基本内容，包含：实测天体物理，天体物理辐射过程，太阳物理，恒星物理，星系天文学和宇宙学等。
二．考试要求：（一）宇宙概观由近及远各层次天体：太阳系、恒星、星际物质、星系、宇宙宇宙中物质状态，粒子和四种作用力，物理和天体物理，21世纪天体物理学（二）天体物理辐射过程描述辐射场的物理量，辐射转移方程，热辐射，黑体辐射，普朗克定律的特征，维恩位移定律；回旋辐射，同步加速辐射，曲率辐射，康普顿散射，逆康普顿散射，切连科夫辐射。
（三）实测天体物理获得天体信息的渠道，天文望远镜，哈勃空间望远镜，LAMOST,辐射探测器（CCD）；天体的光度测量：星等，绝对星等，色指数和热改正，星际消光，星际红化和色余；天体的光谱分析：天体物理光谱分析，谱线轮廓，谱线强度，等值宽度，谱线证认；恒星的光谱分类：光谱型，光度型；射电天文方法：射电望远镜基本组成原理，射电天文测量基本参数，射电天文成就；空间天文方法：红外天文卫星；X射线天文和γ射线观测；天体的距离：视差：定义和单位，造父变星测距，谱线红移和哈勃定律；天体的质量的测定；天体年龄的测定方法。
（四）太阳物理太阳的基本参数，太阳的质量、半径、光度、有效温度，太阳常数；太阳大气分层：光球，（临边昏暗），色球，日冕；太阳活动：太阳活动和磁场，太阳黑子（蝴蝶图），耀斑，日冕物质抛射，日地关系。
（五）恒星物理恒星的观测特性：光度、光谱、质量、半径、有效温度，星团和赫-罗图：星团、星协、赫-罗图（定义和各种表示法、在天体物理中的重要性），恒星内部结构和演化：演化时标，内部结构方程和边界条件，物态方程，不透明度，能源和主要核反应，林忠四郎线，各种质量恒星的演化, 超新星和超新星遗迹（观测特征和分类）。
（六）致密星白矮星：钱氏质量极限（Mch）,多方球（Lane-Emden方程的解）；中子星：物态方程，中子星流体静力学平衡结构O-V方程，中子星的基本参数；脉冲星：观测特性，常用导出量，色散量（DM）；黑洞：史瓦西半径，黑洞热力学；密近双星：洛希瓣，X射线双星；γ射线暴；吸积盘。
天体物理复习
天体物理复习1.地球---我们的家园年龄：46亿年170多万种生物2.16世纪哥白尼的太阳中心说，改变了人来几千年来的地球是宇宙中心的观念。
3.17世纪牛顿建立的经典力学理论架构，使人们认识到天体也和地面上的物体一样服从统一的运动规律。
4.20世纪50年代人造卫星上天（苏联1957；中国1970）5.四大文明古国中国，印度，巴比伦，埃及6.天文学是研究天体和宇宙的科学。
7.宇宙：全部时间，空间和所有天体的总称。
8.天文学的分支学科：（1）天体测量学（2）天体力学（3）天体物理学9.月球绕着地球公转，周期27天多，同时月球自转也是这一周期，所以月球总是以同一面对着地球。
站在地球上的人永远看不见月球的背面，当然站在月球背面的人也永远看不见地球。
10.地球自转轴与公转平面法线保持23度多的倾斜角度，形成了一年四季和昼夜的长短变化11.重力加速度（公式推导）：12.某个物体以7.9千米/秒的速度沿着赤道运动，所产生的离心力就会与重力平衡使人处于失重状态。
这就是人造卫星的飞行原理。
7.9千米/秒成为第一宇宙速度。
（推导第一宇宙速度）13.月球与地球质量比是1：81，表面重力只有地球的六分之一（推导月球引力常数），引力无法留住自由运动的气体分子，所以其表面没有大气，也不会有表层的液态水，但是其两极有与石头、泥土混合的冰层，含水量约66亿吨。
14.太阳的质量占据整个太阳系总质量的99.86%。
15.太阳辐射能量全部来自太阳消耗自身的质量。
太阳能够这样消耗至少100亿年，已经经历了50年的历史，还将继续“燃烧”50亿年。
16.天文单位是地球到太阳的平均距离，或地球公转轨道的半长轴。
它的长度约为1.5亿千米。
17.人们肉眼能看到的行星是金星、火星、木星和土星。
18.火星与地球相似之处是其自转周期24小时37分钟，而且自转轴倾斜25度左右，因而有与地球相同的昼夜变化和四季变化19.木星体积为地球的1300倍，质量为其余7个行星总和的两倍半。
天体物理学的知识点
天体物理学的知识点天体物理学是研究宇宙中天体的性质、演化和相互作用的学科。
它涵盖了广泛的知识领域，包括天体的起源、结构、演化、引力、辐射、宇宙学等。
本文将介绍天体物理学中的一些重要知识点，帮助读者更好地了解宇宙的奥秘。
1. 星系和宇宙的起源星系是由恒星、星际物质和暗物质组成的巨大结构。
它们以引力为驱动力，通过吸积和碰撞形成。
宇宙的起源则涉及到宇宙大爆炸理论，即宇宙由一个极度高温高密度的初始状态开始，随后经历膨胀和冷却，形成了我们所见的宇宙。
2. 恒星的演化恒星是天体物理学中的重要研究对象。
恒星的演化过程包括恒星的形成、主序星阶段、红巨星阶段以及恒星的死亡。
恒星的演化受到质量、化学成分和初始条件等因素的影响，不同质量的恒星将经历不同的演化路径。
3. 行星和行星系统行星是绕着恒星运行的天体，它们的形成与恒星的形成有着密切的关联。
行星系统是由行星、卫星和其他天体组成的天体系统。
目前已经发现了许多行星系统，其中一些可能存在适宜生命存在的条件。
4. 黑洞和引力波黑洞是密度极高、引力极强的天体，它的引力场非常强大，甚至连光都无法逃逸。
黑洞的形成与恒星演化的末期有关。
引力波是由质量运动引起的时空扰动，它们的存在在2015年被首次直接探测到，这也是对爱因斯坦广义相对论的重要验证。
5. 宇宙学宇宙学研究宇宙的起源、演化和结构。
宇宙学的重要发现包括宇宙微波背景辐射、宇宙的膨胀以及暗能量和暗物质等未知能量和物质的存在。
宇宙学的研究对于理解宇宙的结构和演化具有重要的意义。
以上只是天体物理学中的一些知识点，这个学科还有很多其他的研究内容和领域。
天体物理学的发展推动了对宇宙的认识和理解，也为我们探索宇宙中的奥秘提供了重要的线索。
希望本文能够帮助读者对天体物理学有一定的了解，并激发对宇宙的好奇心和探索欲望。
江苏物理高考天体运动完美复习+考纲+典例
万有引力及航天运动 一．考纲要求： 开普勒行星运动定律Ⅰ 定量计算不坐要求 万有引力及其应用 Ⅱ地球的表面附近，重力近似于万有引力 第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度 Ⅰ 定量计算只限于第一宇宙速度 二．知识复习（1）开普勒定律开普勒第一定律，也称椭圆定律；也称轨道定律：每一个行星都沿各自的 椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。
开普勒第三定律，各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比，即，其中k 只与中心天体有关（2）万有引力定律1）221r m m G F =2）22gR GM mg R GMm =⇒=（在天体表面，用于求重力加速度） 2)(G h R g M h +=（天体表面上空h 处）3）卫星或行星围绕中心天体时：22r GM a ma r GMm =⇒=rGM v r v m r GMm =⇒=22GM r T r T m r GMm 32222ππ=⇒⎪⎭⎫ ⎝⎛= 322r GM r m r GMm =⇒=ωω（3）三种宇宙速度 第一宇宙速度：7.9km/s （最小的发射速度，若小于此速度发射物体不能成为卫星，同时又是最大的圆轨道运行速度，所有的圆轨道运行速度均小于或等于此值） 在地球表面附近，卫星到地心的距离r 可近似看成地球半径R 。
根据万有引力提供向心力：R GM v R v m R GMm =⇒=121222gR GM mg R GMm =⇒= 得：gR v =1 第二宇宙速度：11.2km/s第三宇宙速度：16.7km/s1.人造卫星变轨问题1）从较小的圆轨道上加速成为椭圆轨道，加速点为椭圆轨道的近地点，动能增加 ，引力势能不变，机械能增加，受力，加速度不变。
2）人造卫星到达椭圆轨道得远地点再次加速成为更大的圆轨道，动能增加，引力势能不变，机械能增加 ，受力，加速度不变，稳定后在大圆轨道上动能小于小圆轨道，但机械能大于小圆轨道。
高中天体物理知识点
高中天体物理知识点关键信息项：1、开普勒定律开普勒第一定律（轨道定律）开普勒第二定律（面积定律）开普勒第三定律（周期定律）2、万有引力定律定律内容表达式适用条件3、天体运动的基本模型中心天体不动模型双星模型三星模型4、卫星的发射、运行与变轨发射速度与环绕速度同步卫星变轨问题5、宇宙速度第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度11 开普勒定律111 开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
112 开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
113 开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
其表达式为：＄＼frac{a^3}｛T^2}＝k$，其中$a$是椭圆轨道的半长轴，＄T$是行星绕太阳公转的周期，＄k$是一个对所有行星都相同的常量。
12 万有引力定律121 定律内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量$m_1$和$m_2$的乘积成正比、与它们之间距离$r$的二次方成反比。
122 表达式：＄F=G\frac{m_1m_2}｛r^2}＄，其中$G$为引力常量，＄G ＝ 667×10^｛－11} N·m^2/kg^2$。
123 适用条件：严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用。
两个质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用万有引力定律计算，其中$r$是两个球体球心间的距离。
一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中$r$为质点到球心的距离。
13 天体运动的基本模型131 中心天体不动模型：通常将天体的运动近似看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供。
即$G\frac{Mm}｛r^2}＝m\frac{v^2}｛r}＝m\omega^2r=m(＼frac{2\pi}｛T}）＾2r$，由此可推导出线速度$v$、角速度$＼omega$、周期$T$等与轨道半径$r$的关系。
会考物理天体知识总结归纳
会考物理天体知识总结归纳[载体：Word文档]会考物理天体知识总结归纳在考试中，物理天体知识作为一项重要内容，占据了相当大的比重。
正确理解和掌握这些知识对于取得好成绩至关重要。
本文将对会考物理天体知识进行总结归纳，帮助同学们更好地复习和准备考试。
一、天体运动天体运动是物理天体知识的基础，主要包括行星运动、人工卫星运动和恒星运动等内容。
1. 行星运动行星运动是指行星绕太阳运动的规律和特点。
根据开普勒定律，行星绕太阳的轨道是椭圆形的，并且行星和太阳之间的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
2. 人工卫星运动人工卫星运动是指人造卫星绕地球或其他天体运动的规律和特点。
人工卫星常用的轨道有低轨道、中轨道和高轨道。
低轨道卫星速度快，周期短；高轨道卫星速度慢，周期长。
3. 恒星运动恒星运动是指恒星在空间中的运动规律和特点。
地球自转引起了恒星的日常视运动，而地球绕太阳公转引起了恒星的年运动。
二、天体物理基础天体物理基础是指天体的物理性质和天文现象的解释等内容，主要包括恒星的性质、天体测量和天文现象的解释等。
1. 恒星的性质恒星是宇宙中的主要天体，具有丰富多样的性质。
恒星的亮度与温度、表面积和距离等因素有关。
恒星的光谱可以用来分析星体的化学组成和运动状态。
2. 天体测量天体测量是指用仪器观测、测量天体的位置、距离、亮度等参数的方法和技术。
常用的方法有几何测量、天体光度测量和天体摄影测量等。
3. 天文现象的解释天文现象的解释是根据物理原理对各种天文现象进行解释和理解。
例如，日食是由月球遮挡太阳光造成的，星星看起来闪烁是因为大气层的折射等。
三、宇宙的起源和演化宇宙的起源和演化是物理天体知识中的重要内容，涉及到宇宙大爆炸理论、星系形成和恒星演化等。
1. 宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论是目前学界广泛接受的关于宇宙起源的理论。
该理论认为，宇宙在约138亿年前由一个极小且极度高温高密度的“原初奇点”爆炸而形成。
2. 星系形成星系是由大量恒星、气体、尘埃等物质组成的庞大天体系统。
天体物理导论复习提纲解答
一、几个问题：1.恒星内部氢燃烧的两种方式是什么？质子—质子链（(proton-proton chain，简称pp链）以及碳氮氧循环 (CNO cycle) 2.太阳的主要元素有哪些？太阳内部氢燃烧的主要方式是什么？最多的是H元素（按数目计占90.8%），其次是He（占9.1%），其余重元素加起来仅为0.1%（其中有c，s，o，n…等）对太阳来说，由于质量比较小（小于1.1Msun）所以主要的燃烧方式为pp链（即质子—质子链）。
当一个恒星的质量大于1.1倍Msun时，占主导的燃烧方式就变为CNO循环。
3. 恒星能源主要是什么？恒星的能源主要来自于热核聚变反应。
4. 恒星演化的结局大致有哪几种？太阳演化的最终归宿是什么？根据初始质量的不同，大致有：白矮星，中子星，黑洞三种类型的结局，太阳由于初始质量较小，结局最有可能是变成白矮星。
5. 主要的辐射机制有哪些？主要物理过程？辐射机制：热辐射，偶极辐射，com pton散射及逆compton散射，同步辐射及回旋辐射，轫致辐射，切伦科夫辐射。
6.大气电磁辐射窗口有哪些？由大气的透射率分布曲线：其中，吸收率较低的波段即为大气观测窗口，在射电波段，主要为波长1mm~10m；在光学波段，主要为可见光波段及近红外的一小部分（300nm~900nm）；在红外波段，没有连续的较宽的一个范围，是由一系列窄波段构成的。
7.脉冲星是谁发现的？是一名英国的女天文学家，Jocelyn Bell Burnell于1968年发现的。
8. Zwicky 是如何首次将大质量恒星，中子星，超新星，和宇宙射线起源这四个不同的概念联系起来？大质量在生命快结束时，热压无法抵挡引力的时候，就会急剧塌缩直到由简并压来抵抗，然而简并核物质的燃烧并不稳定，极有可能导致爆炸（即超新星爆发），外层物质被抛射出去，会形成超新星遗迹，中心就剩下一个完全由中子组成的致密星体（中子星）9.为何要建造空间望远镜？空间望远镜不受大气吸收的影响，可以观测到在地面上观测不到的辐射（如X射线，紫外，红外，亚毫米波等），其次不受大气扰动的影响，若镜面的设计和加工趋于完美，则望远镜的分辨率可以达到光学衍射极限。
天体运动复习讲义精简版(含经典例题后附习题及答案)
天体运动复习讲义1． 天体运动(1)万有引力提供向心力F 合外力＝G Mmr 2 （万有引力为合外力，合外力提供向心力）G Mm r 2＝m v 2r G Mmr2＝mrω2 G Mm r 2＝m 4π2T2r （2）天体问题的计算方法：万有引力G Mm r 2 = 向心力（m v 2r 或mrω2或m 4π2T2r ）说明：等式左边为万有引力，等式右边为计算中常用的参数（线速度v ， 角速度w ， 周期 T ）,计算时用万有引力G Mm r 2 等于带有参数线速度v 角速度w 周期 T 的向心力。
不能用m v2r=mrω2 = m 4π2T 2r ，因为m v 2r =mrω2 = m 4π2T2r 推算出V = WR = 2πR/T = 2πfR=2πnR 只能算出线速度v 角速度w 周期 T 的关系等式，没有用到万有引力公式。
例1：科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上.从地球上看，它永远在太阳背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息可以推知（ ） A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的自转周期与地球相等 C.这颗行星的质量与地球质量相等 D.这颗行星的密度与地球密度相等（3）万有引力约等于重力G MmR2＝mg → 2gR GM =（黄金代换式） 说明：①物体在地球表面且忽略物体随地球一起转动所需向心力②只有题目中说该行星地表重力加速度为g 时，等式才成立2． 人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期跟轨道半径的关系F 万＝G Mmr2＝F 向＝⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ma →a ＝GM r 2→a ∝1r2m v2r →v ＝GM r →v ∝1r mω2r →ω＝GM r 3→ω∝1r3m 4π2T 2r →T ＝4π2r 3GM→T ∝r 3.说明：以地球为中心天体总结出：离地球越近的卫星线速度v 角速度W 加速度a 越大只有周期T 越小，即“越高越慢”）例2：一个卫星绕着某一星球作匀速圆周运动，轨道半径为R 1，因在运动过程中与宇宙尘埃和小陨石的摩擦和碰撞，导致该卫星发生跃迁，轨道半径减小为R 2，则卫星的线速度、角速度，周期的变化情况是 （ ）A.增大，增大，减小；B.减小，增大，增大；C.增大，减小，增大； D.减小，减小，减小。
天体物理导论复习总结
天体物理导论复习总结天球坐标系结与历法0，天球1，确定方向的参数及其变换2，天球坐标系3，球面三角4，时间标准5，历法第一章知识要点1，Hertzsprung-Russell（HR）图2，银河系，星族（I、II、III）3，星系的Hubble形态分类4，星系旋转曲线，暗物质的存在第二章：辐射0，信息载体与大气辐射窗口1，黑体辐射2，回旋辐射3，同步辐射4，Landau能级与曲率辐射5，Compton散射与逆Compton散射第三章：等离子体0，什么是等离子体？1，天体磁场的普遍性2，等离子体中的电磁作用3，磁流体力学4，天体磁场的起源5，宇宙线第四章：恒星0，什么是恒星？1，恒星演化概貌2，Jeans不稳定与恒星形成3，周光关系4，Lane-Emden方程与“标准模型”5，核燃烧条件6，核合成过程7，恒星结构方程组8，旋转恒星的平衡位形9，恒星质量的测定第五章：超新星0，什么是超新星？1，超新星观测分类2，核燃烧导致的超新星爆发3，引力塌缩型超新星爆发4，超新星遗迹5，超新星SN1987A第六章：吸积0，为什么要研究吸积？1，Roche瓣与双星演化2，吸积产能率与光子能量3，球吸积4，盘吸积5，磁中子星的吸积第七章：白矮星0，什么是白矮星？1，Fermi子星的研究历史2，零温理想电子气状态方程3，Chandrasekhar质量4，白矮星的结构与冷却5，白矮星的形成第八章：脉冲星0，为什么要研究脉冲星？1，脉冲星类天体的观测表现2，脉冲星类天体的形成3，质量-半径关系的计算4，中子星的结构5，奇异夸克星的结构6，转动供能脉冲星第九章：黑洞0，什么是黑洞？1，相对论的概念2，Schwarzschild时空3，Kerr时空4，黑洞的量子效应5，黑洞可能存在与观测证认第十章：γ射线爆0，什么是γ射线爆？1，观测现象2，火球模型3，爆发机制第十一章：星系0，什么是星系？1，Hubble定律2，引力透镜现象3，活动星系与喷流4，星系中心的黑洞第十二章：宇宙0，什么是宇宙？1，基本观测事实2，Robertson-Walker度规3，宇宙膨胀动力学4，极早期宇宙真空相变5，暴胀6，辐射与物质间的脱耦7，宇宙早期核合成8，暗物质与暗能量9，可观测宇宙之外？。
天体物理概论期终习题
《天体物理概论》复习提纲（2009年）1.名词解释：大气窗口；造父变星；秒差距；绝对星等；Jeans质量；类星体（QSO）；哈勃关系；脉冲星；引力透镜；微波背景辐射；密近双星；光行差效应；等离子体频率；磁镜效应；费米加速；法拉第旋转；SZ效应；热温度；色温度；激发温度；（射电）亮温度；Gamov 峰；谱线的等值宽度；振子强度；3α过程；快中子过程；Stromgen 球2.如何测量宇宙中的磁场？3.什么叫色散测量？如何根据色散测量测量脉冲星的距离？4.推导束缚态电子散射电磁波的截面。
5.如何探测中微子？6.简述LIGO的工作原理。
7.试推导Eddington光度。
8.如果告诉你太阳表面的温度以及太阳黑子的温度，如何估算太阳黑子的磁场？9.如果绝对星等的定义是把恒星想象移到100pc处的视星等，则绝对星等与视星等之间的关系将如何表示？10.星际消光、星际红化使得恒星看起来变暗、变红。
如果是利用一颗造父变星的周光关系确定其距离，则星际消光和星际红化对距离的测定将有何影响？11.一颗星用蓝光观测比用红光观测显得亮，则其B-V大于零，小于零，还是等于零？12.会不会有氢白矮星？为什么？13.分别画出一颗B型星和一颗G型星在赫罗图上的演化轨迹，并简要说明其演化的不同阶段发生的主要物理过程。
14.普通恒星、中子星、白矮星在静力学平衡的情况下与引力相抗衡的力是什么力？这三种情况下的质量上限大约是多少？15.一对密近双星，a 星质量稍大，b 星质量稍小，试描述该双星系统演化的主要过程。
16.21厘米射电谱线是如何产生的？利用它可以做些什么观测？17.黑洞的引力半径是如何定义的？为什么说黑洞与其周围环境不能建立起热平衡？18.A GN一般有哪些共同特点？19.如何测量哈勃常数？20.支持宇宙大爆炸起源的主要观测证据有哪些？21.如果绝对星等的定义是把恒星想象移到100pc处的视星等，则绝对星等与视星等之间的关系将如何表示？22.一对密近双星，a 星质量稍大，b 星质量稍小，试描述该双星系统演化的主要过程。
物理天体知识点总结
物理天体知识点总结引言物理天体学是天体物理学的一个分支，研究宇宙中各种物质的性质和行为，涉及宇宙的起源、演化和结构。
它主要研究恒星、行星、银河系和宇宙等天体之间的相互作用以及它们的物理特性。
在本文中，将对物理天体学的一些重要知识点进行总结和讨论。
一、天文学的基本知识1. 天体运动天体运动是天文学的基础，它主要包括地球的自转和公转、月球的运动、星球的运动等。
同时，天体运动也包括宇宙中其他星系、星团和星际物质的运动。
这些运动都遵循着物理学的规律，如牛顿定律、引力定律等。
2. 星系和星团星系是由星球、气体、尘埃和黑洞等组成的天体系统。
它们有不同的形态和结构，例如椭圆星系、螺旋星系、不规则星系等。
而星团则是由成百上千颗恒星组成的天体系统，它们通常形成于星系的某一部分，如球状星团和开放星团等。
3. 宇宙尺度宇宙尺度是天文学的一个重要概念，它包括宇宙的大小、年龄、结构等。
关于宇宙尺度的研究需要借助天文望远镜、射电望远镜、空间飞船等工具，以观测和测量宇宙中的各种天体和现象。
二、恒星物理学1. 恒星的形成和演化恒星是宇宙中最常见的物体之一，它们是由气体云和尘埃云通过引力塌缩而形成。
恒星的形成和演化经历了多个阶段，包括原恒星阶段、主序星阶段、巨星阶段、超巨星阶段等。
每个阶段的恒星都有不同的物理特性，如温度、亮度、尺寸等。
2. 恒星的光谱和亮度恒星的光谱是由恒星的表面温度、组成成分和密度等决定的。
通过观测恒星的光谱可以了解它的物理特性，如温度、组成成分、径向速度等。
而恒星的亮度是指恒星在一定距离处的辐射能量，它与恒星的表面温度、半径以及辐射效率有关。
3. 恒星的核反应恒星的能量来自于核反应，即将轻元素氢聚变成重元素氦的过程。
在这个过程中，恒星会释放出大量的能量，使得恒星保持稳定并持续辐射光和热。
目前，人类正在研究如何在地球上实现核聚变以获得清洁的能源。
4. 恒星的寿命和死亡恒星的寿命取决于它的质量，质量较大的恒星会更快地燃尽核燃料并死亡。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、 名词解释 1. 视星等；为考察星体的目视亮度，把最亮的星做为 1 等星，肉眼都能看见的做为 6 等星， 这就是视星等 2. 绝对星等；10pc 处恒星的视星等 3. 视差： 观测者在两个不同位置看到同一个天体的方向之差称为视差。 测量出天体的视差， 就可以确定天体的距离。 4. 光度：天体在单位时间内辐射的总能量，是恒星的固有量。 5. 天文单位（AU）；一个日地距离为 1AU。天文常数之一。天文学中测量距离，特别是测 量太阳系内天 体之间的距离的基本单位。 6. 大气窗口；电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段成为大气 窗口。通常 把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。 7. 黑体：能吸收所有外来辐射（无反射）并全部再辐射的理想天体。 8. 谱线红移：远离观测者辐射源发出的电磁辐射波长变长。 9. 切连科夫辐射：高速荷电粒子在介质中穿行时，如果粒子速度大于介质中的光速，就会 产生一种特殊辐射，它具有明显的方向性和强偏振等特点，这种电磁辐射称为切连科夫 辐射 10. 秒 差 距 ： 是 最 标 准 的 测 量 恒 星 距 离 的 方 法 ， 建 立 在 三 角 视 差 的 基 础 上 。 d=1/p, 1pc=3.26ly。 11. 色差： 色差是指由于不同颜色光折射率不同， 在光学上透镜无法将各种波长的色光都聚 焦在同一点 上的现像。 12. 望远镜： 望远镜在收集电磁波的信息中起收集光子和成像两种作用， 按照成像原理主要 分为折射式和反射式两种。 13. 宇宙线：是由来自外太空的高能粒子射线。主要由核子构成，其中包括约 90%质子+9% 氦核+1%电子+ 少量的重核，γ射线和超高能中微子也构成一小部分宇宙射线。 14. 引力波：引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递（由星体或星系中辐射出 来）。 15. 激光干涉引力波天文台（LIGO）；是美国分别在路易斯安那州的列文斯顿和华盛顿州的 汉福德建造的 两个引力波探测器。采用迈克耳孙干涉仪和法布里‐珀罗干涉仪的原理。 16. （恒星） 色指数； 利用颜色来显示恒星表面温度的一个标量。 需要使用两种不同的滤镜， U 和 B 或 B 和 V，依序测出目标物的光度。 17. 恒星的赫罗图； 赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图， 赫罗图的纵轴是光度与绝对 星等，而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度，从左向右递减。 18. 主序星；主序星在可显示恒星演化过程的赫罗图上，是分布在由左上角至右下角，被称 为主序带上的恒星。燃烧氢。 19. 宇宙距离阶梯；恒星‐星系‐星系群‐星系团‐超团 20. 造父变星；一种周期性脉动的变星，它的光变周期与绝对星等的变化具有确定的关系， 即周光关系。 21. 造父变星的周期‐光度关系； 指造父变星具有的光变周期和绝对星等之间的关系。 可以 通过造父变星的光变周期求得绝对星等，进而求出距离模数，最终求得造父变星的距离。 22. 白矮星；是由电子简并物质构成的小恒星，密度极高，微弱的光度则来自过去储存的热 能。质量上限为 1.4 个太阳质量。 23. 中子星；是恒星演化到末期，经由引力坍缩发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点
之一。 白矮星被压缩成中子星的过程中恒星遭受剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子 转化成中子，使其密度极大，且旋转速度极快，而由于其磁轴和自转轴并不重合，磁场旋转 时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球， 有如人眨眼， 故又称作 脉冲星。质量上限为 3 个太阳质量。 24. 黑洞视界； 黑洞周围的时空的曲隔界线， 在界线外的观察者无法获得视界内的任何信息， 或受其影响。 25. 洛希瓣（Roche Lobes）；包围在恒星周围的空间，在这个范围内的物质会受到该天体 的引力约束而在轨道上环绕着。 如果恒星膨胀至洛希瓣的范围之外， 这些物质将会摆脱掉恒 星引力的束缚。 26. 星际物质： 恒星之间的物质﹐包括星际气体﹑星际尘埃和各种各样的星际云﹐还可包括 星际磁场和宇宙线。 27. 脉冲星；中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体。具有强磁场，运动的带电粒 子发出同步辐射，形成与中子星一起转动的射电波束。 28. 伽玛暴（GRB）；是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强，随后又 迅速减弱的现象，持续时间在 0.1‐1000 秒，辐射主要集中在 0.1‐100 MeV 的能段。 29. 星团：由成团的恒星组成的、被各成员星的引力束缚在一起的恒星群称为星团。 30. 疏散星团； 指由巨大的尘埃和气体团中形成大量的恒星而形成， 由数百颗至上千颗由较 弱引力联系的恒星所组成的天体，直径一般不过数十光年。疏散星团中的恒星密度不一， 位 于恒星活跃形成区，年轻，只有数百万年的历史（位于银河系盘面）。 31. 球状星团；外观呈球形，在轨道上绕着星系核心运行，很像卫星的恒星集团。球状星团 因为被重力紧紧束缚，使得恒星高度的向中心集中。恒星比较年老，由 20，000 至 1 百万个 恒星组成，直径约为 200 光年（一般位于星系晕中）。 32. 射电 21 厘米谱线：又被称为氢线，是指由中性氢原子因为能阶变化而产生的电磁波谱 线。在电磁波谱上的位置是微波。这个波长的辐射经常在无线电天文学上被应用，尤其无线 电波可以穿过对可见光是不透明的星际云等巨大星际介质区域。 33. 星族：银河系（以及任一河外星系）内大量天体的某种集合。这些天体在年龄、化学组 成、空间分布和运动特性等方面十分接近。 34. 漩涡星系；是由大量气体、尘埃和又热又亮的恒星所形成，有旋臂结构的扁平状星系。 有相当大的总角动量中心有核球的结构，被周围的星系盘环绕着。核球类似椭圆星系，有许 多老年属于第二星族的恒星，并且通常会有超重黑洞隐藏在中心。星系盘是扁平的，伴随着 星际物质、年轻的第一星族恒星、和疏散星团，共同绕着核球旋转。 35. 椭圆星系；是哈柏星系分类中的一种类型。恒星的运动是以不规则的运动为主，不同于 漩涡星系的以自转运动为主，只有少许的不规则运动。只有少许的星际物质、年轻的恒星很 少、疏散星团的数量也不多。恒星多是年老的，属于第二星族的恒星。较大的椭圆星系， 都 有以老年恒星为主的球状星团。 36. 活动星系：活动星系是相对正常星系而言的。星系普遍存在着活动现象，但绝大部分星 系的活动不明显，因此称为正常星系，大约 2%的星系活动激烈，被称为活动星系。 37. 活动星系核（AGN）；是一类中央核区活动性很强的河外星系。这些星系显得比普通星 系活跃，在从无线电波到伽玛射线的全波段里都发出很强的电磁辐射，称为活跃星系。 （高 光度、宽发射谱） 38. 类星体；红移值非常大，远超过了一般恒星的红移值——几亿到几十亿光年之外；短时 间内光度有 明显变化——大小最多只有几“光日”到几“光周”，大的也不过几光年，远 远小于一般的星系的尺度；各波段都有很强辐射的天体。(?) 39. 活动星系核的统一模型； 试图将两种或两种以上的活动星系核用一个模型进行描述的模
1.20 世纪 60 年代天文学上的四大发现？ 2.太阳黑子为什么黑？太阳中有哪些常见的剧烈物理现象？ 3.望远镜为什么越大越好？ 4.什么是恒星光谱型？太阳的光谱型？ 5.太阳大气可分为几层？各是什么？特征？ 6.列举几种测量宇宙天体距离的方法。 7.列举几种测量恒星表面温度的方法。 8.密近双星的分类？ 9.活动星系核的分类？活动星系核有哪些共同观测特征（共性)? 10.黑洞主要存在哪些天体系统中？描述黑洞的参数有哪些？ 11.确定宇宙年龄一般哪三种独立的方法？ 12.什么是致密天体？有哪些？ 13.星系的哈勃分类法？ 14.由于尘埃吸收，光学望远镜不能观测到银河系中心，哪些波段可以？ 15.普通恒星、中子星、白矮星在静力学平衡的情况下与引力相抗衡的力是什么 力？ 16.支持宇宙大爆炸起源பைடு நூலகம்主要观测证据有哪些？
三、简单计算 1. 太阳的视星等为‐26.7，月亮的视星等为‐12.6，请问它们的亮度差？
3.
4.
5. 黑体辐射：第二章 习题 2.6, 2.12 6. 第三章 习题 3.3, 3.4, 3.6, 3.7, 3.8, 3.11, 3.12
四、补充
型，不同类 型的活跃星系核只是由于观测视角的不同。电波弱(radio‐quiet)活跃星系核 与电波强(radio‐loud)活跃星系核分别具有各自的统一模型：电波弱统一模型和电波强统 一模型。 40. 宇宙学红移；宇宙膨胀引起的河外天体谱线红移。 41. 星系退行的 Hubble 定律；哈勃发现，在宇宙空间不仅几乎所有的星系都具有谱线红移 现象，而且还 存在着星系的红移量与该星系的距离成正比的关系，也就是说，越远的星系 正在以越快的速度飞驰而去，这被称为哈勃定律。即，可以通过观测星系的谱线红移量， 求 出星系的视向速度，进而得出它们的距离。 42. 宇宙大爆炸；是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型，此观点为：宇宙是 在过去有限 的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的（大约存在于 133 亿年至 139 亿年前），并经过不断的膨胀到达今天的状态。宇宙的爆炸是空间的膨胀， 物质则随着空间膨胀，随着宇宙膨胀和温度降低，构成物质的原初元素相继形成。 43. 宇宙微波背景（CMB）；是一种充满整个宇宙的电磁辐射。特征和绝对温标 2.725K 的黑 体辐射相同。 频率属于微波范围。 44. 宇宙学原理：在大尺度下，宇宙物质分布是均匀各向同性的。这个假定被称为宇宙学原 理。 45. 宇宙暗物质；非重子物质，与辐射场无相互作用，大爆炸之后就开始在引力的作用下开 始成团，无 法通过电磁波的观测进行研究，也就是不与电磁力产生作用的物质。目前只能 通过重力产生的效应得知，而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。 46. 宇宙暗能量：在物理宇宙学中，暗能量（又称暗 能）是一种充溢空间的、增加宇宙膨 胀速度的难以察觉的能量形式。 暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果非唯一， 但最 流行的解释。在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙 73%的质能。 二、其他知识点