天文学概论5
天文学概念
产能率e,
和不透明度k等。
标准太阳模型 (The Standard Solar Model)
恒星的能源
太阳的能源 L⊙≈3.8×1033 ergs-1, t⊙≈5×109 yr
What fuel does the Sun use ?
A truly gigantic energy crisis emerges:
Basic Sun Data
Composition (by mass)
74% Hydrogen, 25% Helium, 1% other elements 92.1% Hydrogen, 7.8% Helium, 0.1% other elements
Composition (by number of atoms)
Solar surface temperature ~ 5800 K Temperature required for fusion ~ 10 million K Fusion can only occur at core of the Sun ! Can we understand and describe the conditions inside the Sun ? Use theoretical models !
Energy Generation and Energy Transport maintain a balance.
Models of the Sun
Modes of Energy Transport :
Heat conduction very inefficient for gases Convection : ‘circulation of fluids’, upwelling of hot gases Radiative diffusion : Photons carrying away energy
天体物理概论第五讲
基本特点： 1、脉冲是射电信号，在无线 电波段收到 2、脉冲信号的时间间隔（即 周期）很短，且相当稳定 已知的脉冲星周期在0.03秒 到4秒之间，脉冲持续时间 大部分在0.001~0.05秒。
南天星云
5.1 白矮星和黑矮星
白矮星 白矮星是20世纪 年代末发现的一类天体。 世纪20年代末发现的一类天体 白矮星是 世纪 年代末发现的一类天体。 它们具有具有较高的表面温度、 它们具有具有较高的表面温度、较低的 光度，处于赫罗图的下方。其密度很大， 光度，处于赫罗图的下方。其密度很大，为 质量约等于太阳的质量， 105～108克/厘米3 。质量约等于太阳的质量，半 径近似等于地球的半径。 径近似等于地球的半径。 目前已发现的白矮星达1000颗以上，多数白 颗以上， 目前已发现的白矮星达 颗以上 矮星的光谱型为A型 矮星的光谱型为 型。白矮星的表面温度相差很 密度很大。 大，密度很大。 天狼星B星是最早发现的白矮星 星是最早发现的白矮星. 天狼星 星是最早发现的白矮星 一
中子星发出的射线
很多恒星具有靠得很近的伴星。当这样 一对恒星中的一员变成一颗超新星，爆发后 留下一颗中子星时，其伴星的演化往往会因 此而大大加快。由于中子星对伴星的引力作 用很强，所以该伴星可能会从它的大气倾泻 出可观的质量，而以致密气体云的形式包围 那颗中子星。致密气体会扑灭脉冲星发出的 射电发射。但随着气体在中子星周围的强引 力场中被吸积和加热，又会产生很强的X射线 发射。这也给科学家提供了一种观测中子星 存在的可靠方法。
黑洞 我们的宇宙 虫眼 白洞
最早被天文观测发现的是白矮星， 它是在天文学家对它还一无所知时无意 中被发现的。科学家是在它被发现很久 之后才完成对它的理论描述的。 中子星的发现则与白矮星完全不同。 科学家们对 中子星的理论分析在它被发 现前三十年就基本完成了。很晚才发现 中子星是因为它太小了。 如果一个天体 的直径仅有10千米，即使它与我们的距 离同最近的恒星一样近，就是用最大的 望远镜也无法识别。天文学家是通过脉 冲星进而发现中子星的。
天文学概论
地球——太阳系中生命的摇篮（专业：文化传播系班级：新闻1002班姓名：李灵）说起地球，谁也不会陌生，因为我们就生活在这个美丽的星球上。
在这里，有着数不清的物种繁衍着自己的后代，幸福地生活着。
对于地球，我们有着说不清的情感在里面，地球就像是我们人类的母亲，将我们裹在她温暖的怀抱里，给我们提供着我们所需要的能源，让我们更好地生活着，她无私地将自己奉献给我们人类，不禁让我对她肃然起敬，对这位伟大的母亲献出自己最真实的敬意。
我们虽然生活在地球上，可是我们却很少去了解地球的概况。
地球是太阳系星之一，从诞生之日起，已历46亿年。
按离太阳由近及远的次序是第三颗，位于水星和金星之后，在八大行星中大小排行是第四。
地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。
地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。
地球自转的速度是不均匀的。
同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。
地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的椭球体，极半径比赤道半径约短21千米，球可以看作由一系列的同心层组成。
地球内部有核、幔、壳结构。
地球外部有水圈和大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。
说起地球上的物种，那可以用包罗万象来形容，地球上的物种分为植物，动物，微生物等。
在地球上不管多么奇怪的生物都能看到，地球是一个具有很强生命气息的球体，那地球上到底有多少物种呢？我以前曾翻书寻找答案，现在经过科学家的统计，地球上的物种大约有1500多万种，但已知的生物只有174万种，其中真菌10万多种，植物40多万种，动物110多万种，但这只是科学家的保守估计，因为地球还有许多物种还未被科学家发现，比如说1980年，科学家被热带森林昆虫多样性所震惊，仅对巴拿马19棵树的研究中发现，全部1200种甲壳动物中的 80％以前没有命名。
这表明世界上的生物种类相当丰富，而且，人类尚未认知的占有很大的比例。
天文学概论
天文学基本知识马壮天文学是一门古老而又新兴的科学。
说它古老，是因为早在五千年前的古代中国文明时期，我国劳动人民就已经运用太阳星辰的运动规律来指导农耕生产了。
说它新兴，是因为即使是在科学技术高度发展的当今，天文学仍然是推动科技理论发展的两大原动力之一。
（另一个是粒子物理学）。
因此，完全可以说，天文学在整个自然科学体系中的地位并不亚于牛顿三定律在经典物理中的重要作用。
天文学既自成体系，又和其它学科，尤其是近现代物理相互融合，形成了她的特点和知识内容。
她既博大精深，又细致通俗。
这使得爱好并研究天文学的同学们都找到了自已合适的位置，并得到了无穷的乐趣和满足。
第一讲天文学概念一、天文学概念天文学属自然科学的基础学科。
主要研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化。
在古代，天文学还与历法的制定有不可分割的关系。
天文学与其他自然科学不同之处在于，天文学的实验方法是观测，通过观测来收集天体的各种信息。
因而对观测方法和观测手段的研究，是天文学家努力研究的一个方向。
物理学和数学对天文学的影响非常大，他们是现代进行天文学研究不可或缺的理论辅助。
二、天文学研究的特点天文研究工作不同于其它学科的研究，具有以下四个特点：1.被动性天文研究的手段主要是观测──被动地观测，它不能像其它学科那样，人为地设计实验，“主动”地去影响或变革所研究的对象，只能“被动”地去观测，根据已经存在的事实来进行分析。
天文研究的过程可以用来简单地概括：观测─→积累资料─→分析资料─→理论2.粗略性由于天文观测的被动性，不可避免地带来了天文观测的粗略性，我们不妨作一个比较。
在地球上要证明一个理论是否正确，可以采用不同的方法，可以设计很多不同的方案或实验，达到理论要求的精度，而在宏观世界中，由于观测仪器的分辨度，灵敏度等的限制，以及观测手段的单一性──单靠望远镜，所以，在一定时期内，为了研究一个问题，只能依靠仅有的几种方法，或是仅有的几个不太准确的数据来粗略估计。
天文学概论、天体的视位置
第一讲天文学概论在本讲中，我们首先来探讨天文学是干什么的，以及天文学是如何发展而来的。
一、研究对象与研究方法1、天文释义所谓“望文生义”，首先我们从天文学的字面意义来看一下天文学是干什么的。
在西方语言中，天文学的英文为astronomy，古法语为astronomie，拉丁语为astronomia。
它们都来源于相同的希腊语词根astro-（astron）和nomos。
astro-（astron）的意义是星，天体。
如：astrogator n.宇航员。
nomos的意义是定律。
如：nomothetic a.制定法律的，以法律为依据的。
因此天文可以理解为是日月星辰诸天体的定律或规律。
天文学作为一门完整的科学虽然产生于西方，但我国作为文明古国，在远古就开始了对天文学的研究，“天文”这个词也在很早就产生了。
在汉代许慎的《说文解字》中，对天、文两个字给出了如下的解释：“天，至高无上”，“文，错画也”。
合起来即：天文是天体在天空交错运行所呈现的景象，或天象。
天文的这一意义，在古代文献《易》中有很好的反映：“观乎天文，以察时变；观乎人文，以化成天下”（《易·象·贲》）；“仰以观天文，俯以察地理”（《易·系辞上》）。
后世所谓：“上知天文，下知地理，中晓人和”中的“天文”也是这一意义。
随着“天文”成为一门专门的学问，关于天文的定义也有所引申。
在《汉书》卷三十艺文志中对天文给出了如下定义：“天文者，序二十八宿，步五星日月，以纪吉凶之象，圣王所以参政也”。
即从天体运行所呈现的不同景象中占知吉凶，以资帝王参政。
事实上是利用天象为政治服务，在某种程度上，类似于西方的星占（astrology）。
班固在《汉书·艺文志》中所论各门学术之性质，在古代中国文化传统中有着极大的代表性。
他所论"天文"之性质，正代表了此后两千年间的传统看法。
这一认识也有助于说明天文在我国古代政治中的独特地位。
天文学概论
学习《天文学概论》的收获Ap1004527司徒国任天文学是自然科学六大基础学科之一，它推动了人类社会的进步和科技的发展。
天文学对于提高民族素质、培养创新精神及科学的思维方法，建立正确的世界观、宇宙观方面有着不可替代的作用。
普及天文知识，对破除迷信、反对伪科学也具有重要的科学意义。
发达国家及一些发展中国家的大学、中学都普遍开设了天文学课程。
本学期我选修了天文学概论这门课程，通过一学期学习。
我收获了很多有关天文学方面的知识。
也许是因为星空本身就很神秘，充满魅力，指引着我选择了天文学选修课。
在课堂上，与浩瀚的宇宙的一次次碰撞，一次次惊叹，一次次感慨，与古今思想的一点点接触，一点点欣喜，一点点感悟，使我的选修课有感叹，有乐趣，有收获，没有遗憾。
因为德国伟大的哲学家康德认为：这个世界上有两种东西，他们能够深深的震撼人们的心灵，我对他们愈是深入思考，他们在我心底的敬畏就愈是神奇强烈，那就是我头顶灿烂的星空和心中崇高的道德原则。
在天文学的课堂上，关于星座老师给我们做了详细的解析，它命名的由来和它们所处的位置，几个小小的亮点组成图形复杂的星组，人类的想法真是丰富到了极致。
星座的说法来自西方，其命名是和西方神话有一定联系的。
而在现在社会中，多数青年男女都热衷于星座分析和配对等，根据星座来推断一个人的性格，甚至根据一个人的星座来判定这个人是不是适合做自己的另一半。
我不知道这是不是有科学依据，我觉得根据星座来断定一个人太过武断。
天文学对于人类的意义绝非一个“不简单”可以形容的。
他的重要性也决不仅仅体现于我上面所说的几个方面。
天文学这一学科就像天空一样广袤无边，人类要走的路还很长，要探索的旅程还很远。
而人是一切发现的原动力，所以对于天文学爱好者及专门从事天文学的职业工作者来说，任重而道远！天文学的研究对象可以分为：行星层次:包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体，如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。
太阳系是目前能够直接观测的唯一的行星系。
科学技术概论课件5.1天文学的诞生与发展
德国天文学家、数学家贝塞尔 （ F.W.Bessel, 1784-1846 ） 。 1810 年 起任哥尼斯堡天文台台长兼哥尼斯堡大 学教授。当选为法兰西科学院院士、英 国皇家学会会员。编制包含75000颗星 的基本星表，后经阿格兰德 （ F.W.A.Argelander ， 1799-1875 ） 扩 充为《波恩巡天星表》。首先测定天鹅 座61号星距离，视差为0”.31。研究成 果还有贝塞尔函数。著有《天文学基 础》。
第五章 天地演化
5.1 宇宙
5.1.1 天文学的诞生与发展
导言
天文学因与人类的基本社会生活密切相关而受到 一切原始民族的重视，而成为自然科学中最古老的学 科之一。它是研究天体系统运动、结构和演化规律的 科学。在长达几千年的历史发展过程中，天文学先后 发展形成天体测量学、天体力学、天体物理学三大分 支学科。20世纪以来，随着科学技术的发展，又诞生 了射电天文学、空间天文学和宇宙学。
系统论述了他的日心地动说。
1543年《论天球的旋转》出版 时，哥白尼已神志不清，不久便与 世长辞。
哥白尼日心体系
布鲁诺为捍卫真理英勇献身
布鲁诺批判宗教哲学，热情宣 传和支持日心说。布鲁诺的唯物主 义宇宙观，引起了宗教界的极端仇 视。
1592 年 ， 在 威 尼 斯 遭 到 逮 捕 ， 被罗马宗教裁判所审判并遭监禁。 在遭受酷刑和监禁的8年中，他没有 屈服。1600年2月17日布鲁诺因坚持 真理被烧死在罗马的鲜花广场。
近代天文学的成就(1)
英国天文学家威廉·赫歇尔发现天王星
1781年3月13日，威廉·赫歇耳(中)与妹妹卡落琳·赫歇耳用自 制的反射式望远镜发现了天王星
科技史概论
近代天文学的成就(2)
威廉·赫歇耳与妹妹卡落琳·赫歇耳用自制的反射 式望远镜发现了一颗新星——天王星。
天文学基础
2，按回归年划分24节气
21
地球自转不均匀性
后果=不能作为精确时间标准 原子时,以原子秒为基准 1秒=铯原子基态
超精细结构的两个能级跃迁辐射的电磁振荡 9192631770周的时间 协调世界时 很多领域仍用世界时
黄道与赤道升交点叫春分点，降交点叫秋分点。黄道 上距春分点90度的两点分别叫夏至和冬至点。
黄道与赤道交角为23度27分。
地球约在1月5日过轨道近地点
地球轨道是椭圆，偏心率为0.0167,半长轴为14959780 公里,公转平均速度为每秒29.8公里
14
黄道十二宫
太阳视运动经过的星座 春天白羊宫即白羊座,依次为金牛,双子,巨
38.8
23
7
1-2-1-3 地平坐标
以地平、天顶、南点为基本 点和基本大圆
子午线=过天顶和天极的大
圆SZN 地平经圈=过天顶与天体的
P
大圆ZXA
N
方位角A(地平经度）天体 地平经圈与子午线间的球面 角，SoA,从南向西量度
Z
X E
o
S
W
A
高度h(地平纬度）=地平经
圈与地平交点与天体间的夹
角AoX,向南北两极量度，
蟹,狮子,室女,天蝎,人马,宝瓶,双鱼
土洋星占均无道理 山羊宫=摩羯宫 处女宫=室女宫 射手宫=人马宫
15
问题
地球自转轴与公转轴的交角是多少？ 夏至点和冬至点的赤经赤纬是多少？ 从春分到秋分这半年中，太阳赤经是正
还是负？ 何时太阳赤纬最小？
16
1-2-2-2 地球自转
地球自转周期为23小时56分 地球自转轴与天球交点为天极 由于进动，天极绕黄极26000年转一周，
天文学概论
我们的太阳系摘要：太阳系有着八大行星，他们各自有着各自的独特的地方。
他们的存在对人类都会有自己的作用。
他们的共同作用促成了地球的生命的诞生，也铸就了太阳系的美丽。
太阳系美丽等待着我们去发掘和发现。
关键字：太阳系的行星，水星，金星，地球，月球，火星，木星，土星，天王星，海王星，冥王星，家园。
我们生活在地球上，而我们的地球则生活在太阳系中。
太阳系，她是一个普通的星系，因为在浩瀚的宇宙中，她不过是许许多多恒星系中的一个；然而她又是不普通的，因为在浩瀚的宇宙中，发现生命存在的只有她。
这就是我们的太阳系，熟悉而又陌生的太阳系。
太阳系里有许多奇特的东西，这里我说一说太阳系的行星们。
首先说一说水星。
它是太阳系里的小个子，它是最靠近太阳的行星，它每隔88个地球日就会绕太阳一周，然而自转又非常缓慢，60天才会转一圈，水星上面的一天是如此的漫长。
水星的名字来源于希腊神话的信使之神——赫尔墨斯。
虽然浪漫的中国人给了它一个梦幻的名字，然而它的表面却是另一番风景。
它的向阳面温度高达700K，而背阳面温度却只有-100K，温差巨大到足以撕裂地表。
它表面连半点水都找不到，满是创伤，布满了被陨石撞击后形成的环形山。
因为离太阳太近了，所以尽管我们离它不太远，却难以看清楚它的真面目。
在1973年，美国曾经发射过“水手十号”探测器，这是人类第一次近距离观察水星，然而它只是和水星擦肩而过，只扫过水星的一角。
在2004年，美国又发射了“信使号”水星探测器，它将进入水星的环形轨道，成为水星真正意义上的第一颗卫星这里说点题外话，当时在新闻里看见美国发射了信使号水星探测器，并且说要话费6年时间才能到达水星。
当时自己就想着自己一定要在那一天看看水星的样子，时间如梭，一晃自己已经身处大学的校园里了，而信使号也已经结束了自己的使命而长眠于水星表面了。
历史的车轮滚滚向前，时代在不停的进步，在未来人们探索水星将会更加的详细和方便。
离开了水星，我们将看见地球的姊妹星球——金星。
天文学概论
一、太阳系1.太阳系行星，拥有卫星超过50颗的行星有：土星和木星，根据最新数据，土星62颗，木星66颗。
2.太阳系的几层疆域：海王星是最外侧的行星，它的轨道外被称为柯伊伯带，大多数短周期彗星来自此处。
柯伊伯带外是日球层的边缘，强劲的太阳风粒子到了这里也已经是强弩之末。
再向外就是奥尔特云，这里是长周期彗星的故乡。
3.天空中月亮与太阳看起来大小几乎相等，它们的角直径都约等于0.5度，但并不完全相等。
如日环食时，月球无法完全遮盖太阳，说明此时月球看起来比太阳小。
4.太阳系8大行星中，质量比地球小的有3个：水星、金星、火星。
5.月亮总是以一面对着地球，所以在地球上是看不到月球的背面的。
6.月亮“十五不圆十六圆”是因为月球公转轨道是椭圆，月球公转速度不是均匀的。
7.如果自转轴不倾斜，地球纵然公转也不会有一年四季的变化。
8.太阳通过消耗自身物质来释放能量，每秒钟消耗的质量达到400万吨。
9.木星是太阳系中卫星最多的行星。
太阳系行星卫星中比月亮大的有4个。
太阳系中半径最大的卫星是木卫三。
10.一般来说，彗星的彗尾的方向和彗星的运动方向没有关系。
一般彗星是由彗头和彗尾两大部分组成，彗头又包括彗核和彗发两部分。
彗尾的方向一般总是背着太阳延伸的，当彗星接近太阳时，彗尾是拖在后边，当彗星离开太阳远走时，彗尾又成为前导。
11.人如果站到月球上，地球便成为天上的天体。
蔚蓝色的地球，有圆或缺的变化，但没有东升西落运动（因为月球总是以一面对着地球）。
12.“半个月亮爬上来”的时间是在半夜时分。
这应该是下弦月。
著名的的《枫桥夜泊》“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”描写的则是半夜落山的上弦月。
13.太阳常数是在大气层外单位面积日照功率。
τ=1.367×103W/m2，具体计算见27页14.太阳黑子有平均11年的变化周期，相邻周期黑子磁场极性相反。
故从磁场角度，太阳磁场周期为27年。
15.现行公历称为格里历，属于太阳历（阳历）；我国农历属于阴阳历；而回历又属于太阴历（阴历）。
天文学导论习题答案
(50)
该行星的密度与木星的密度比为：
ρp = Mp · ρJ MJ
Dp DJ
−3
= 0.69 ×
2.1 × 105 1.42 × 105
−3
= 0.21
(51)
11
12
第五章 望远镜的基本原理
1. 暗7个星等需要的放大倍数为：
A = 2.5127 = 631
(52)
由A = (D/d)2，其中D为望远镜的口径，d为人眼在夜间瞳孔的直径，
Npp
=
F ∗A ∆mc2
=
1300 × 1 4.6 × 10−29 × (3 × 108)2
=
3.14 × 1014
(30)
每个质子-质子链产生两个电子型的中微子，因此单位面积上照射的中微
子数目为：
Nν = 2Npp = 6.28 × 1014
(31)
7
在 北 纬620处 ， 中 午 太 阳 照 射 的 角 度 与 地 面 的 法 线 方 向 的 夹 角 为θ = 620 − 23.50 = 38.50， 因此，照射到A = 1m2上的中微子数目为：
rperi = a(1 − e) = 3.844 × 108 × (1 − 0.056) = 3.629 × 108m
(25)
远地点为：
rap = a(1 + e) = 3.844 × 108 × (1 + 0.056) = 4.059 × 108m (26)
在地球上看来太阳的角直径为：
θ
d =
= 1.39 × 109 = 0.927 × 10−2
40其中5710278k4110如果t278100000773au4230101712142010181043转动周期p为121018102110066years44第第第四四四章章章太太太阳阳阳系系系外外外行行行星星星38101145由恒星的视向速度v3012610601046根据质心的定义得到行星的质量m6010381011157101au6010272010331510113010451048太阳的视向速度v为
基础天文学概论知识要点
天文学概论复习【绪论】1.什么是天文学：是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。
内容包括天体的构造、性质和运行规律等。
2.天文学的三个分支学科：天体测量学、天体力学、天文物理学3.天文和气象的区别：大气层外vs大气层内4.天文学观测波段：光学波段；射电波段；Χ射线、γ射线波段；紫外线、红外线波段5.20世纪天体物理学成就：①两大基本理论：恒星演化和宇宙大爆炸模型②全波段天文学、中微子天文学③20世纪60年代的四大发现：脉冲星、类天体、微波背景辐射、星际分子【星空划分与运转】1.星座的概念：一种具有特征并容易记忆的恒星在天空投影的图案所在天区2.星座与星官的区别：星座有边界，恒星数目不确定；星官无边界，恒星数目确定3.中国古代的三垣四象二十八宿①三垣：紫薇垣、太微垣、天市垣②四象：北方玄武、南方朱雀、西方白虎、东方苍龙③二十八宿：月亮每晚停留在一宿4.全天88个星座，北天29，黄道12，南天475.寻找北极星的两种方法①北斗七星勺头两颗星延长五倍即为北极星②仙后座勺口开口方向延长开口宽度的两倍即为北极星6.北斗七星的斗柄方向与四季关系春夏秋冬→东南西北7.四季星空典型的代表星座：春夜大熊追小熊：狮子座、牧夫座、室女座夏夜牛郎会织女：天鹅座（天津四）、天琴座（织女星）、天鹰座（牛郎星）秋夜仙女拜仙后：飞马座、仙女座、英仙座冬夜猎户会金牛：猎户座【天球与天球坐标系】1.天球的概念与特点：⑴概念：以任意点为球心，任意长为半径，为研究天体的位置和运动而引进的一个与人们直观感觉相符的假想圆球。
⑵特点：①天球中心任意选取；②天球半径任意选取；③天体在天球上的位置只反映天体视方向上的投影；④天球上任意两天体的距离用角距表示；⑤地面上不同点看同一天体视线方向是相互平行的2.北天极的高度等于当地的地理纬度3.天球上的基本点、圈：天极与天赤道、天顶天底真地平、天子午圈、卯酉圈、四方点、黄道和黄极、二分点二至点、天极在天球上的位置4.四个天球坐标系：基本点、圈，两个坐标，如何度量5.不同纬度处的天体周日视运动：都是等于或平行于天赤道的小圆永不上升和永不下落天体：δ≧（90°-Φ）vsδ≤-（90°-φ）天体的中天：天极以南（北）过天子午圈6.天体上、下中天时天顶距或地平高度的计算：上中天：Z=|φ-δ|下中天：Z=（90°-φ）+（90°-δ）太阳中天时的高度：Z=φ-δ7.太阳的周年视运动：春分点：α=0hδ=0°夏至点：α=6hδ=23.5°秋分点：α=12hδ=0°冬至点：α=18hδ=-23.5°【时间和历法】1.什么是时间：是物质运动过程中的一种标记，它建立在物质运动和变化的基础上2.时间计量系统建立的基础和要求：⑴基础：观测物体的运动⑵要求：作为时间计量标准的物体运动要求要具有周期性、复观性和可测性3.三种时间计量系统：4.真太阳时比恒星时每日约长4分钟5.真太阳时的缺陷：太阳在黄道上运动不均匀；黄赤交角存在使得投影在赤道上的太阳时角变化也不均匀。
天文学5_2及应用
天文学
天体化学：研究天体物质的化学变化和相 互作用
单击此处输入你的正文，请阐述观点
天体地质学：研究天体的地质结构和演化 历史
单击此处输入你的正文，请阐述观点
包括恒星、行星、星系、星云、星团等 单击此处输入你的正文，请阐述观点
天体物理学：研究天体的物理性质和演化 过程
单击此处输入你的正文，请阐述观点
添加 标题
天体运动：天体运动是指天体在空间中的运动轨 迹。例如，地球绕太阳公转一周需要365.25天 的时间，而月球绕地球公转一周需要27.3天的 时间。同时，恒星和行星也在不断地运动和变化。
04
天文学观测方法
光学观测
望远镜的种类和原理 光学观测的局限性 望远镜在光学观测中的应用 光学观测在天文学中的重要性
03
天文学基础知识
天体运动规律
天体运动的基本规律：描述天体运动的三大基本规律，即开普勒三定律 天体运动中的椭圆轨道：解释天体在椭圆轨道上运动的原因和特点 天体运动的周期性：阐述天体运动周期性的概念和意义 天体运动中的引力作用：介绍引力在天体运动中的作用和影响
天体距离和尺度
天体距离的测量方法：光学干涉法、三角测量法、雷达测距法等 天体尺度的概念：天体尺度是指天体的大小和形状，包括星系、恒星、行星等 天体距离和尺度的重要性：对于研究宇宙的结构和演化具有重要意义 天体距离和尺度的应用：在天文学、物理学、化学等领域有着广泛的应用
射电观测
射电望远镜：用 于观测天体发出 的射电波
射电干涉仪：通 过多个射电望远 镜组成阵列，提 高观测分辨率
甚长基线干涉测 量：通过不同地 理位置的射电望 远镜组成阵列， 实现更高精度的 测量
射电天文观测的 成果：发现了很 多射电源，如射 电星系、脉冲星、 类星体等
天文学概述
天体空间尺度比较示意图
我国天文教育单位
南京大学天文系 北京大学天文系 北京师范大学天文系 中国科技大学应用物理和天文系 华中师大物理系天体物理研究所 南京师范大学物理系天体物理研究所 中国天文学会 北京天体物理中心 (北方） 南京天体物理中心（南方）
望远镜
肉眼只能看到约6千颗恒星，但光银 河系就有千亿颗恒星，成百亿的河外 星系。它们都暗弱。没有望远镜，就 没有天文学的发展。
太阳系九大行星（合成照片）
太阳
水星
金星
地球
火星
木星
天王星
海王星
冥王星
谷神星
小行星带
太阳的结构 •内核：热核反应，产能区 •辐射层 •对流层 •光球：光亮的球层， 温度6000K •色球：温度比光球高, 656.28纳米 红光很强 •日冕：温度 百万度 射电辐射来自日冕
太 阳 结 构 模 型
地球上看极光
在磁纬60°－70°的区域内，围绕地球 南北磁极的两个圆环状地带。地球的北磁 极在加拿大大境内。 地球的磁南北极与地理南北极之间大约 相距11°。高纬度地区出现极光现象较多。 磁纬越低的地区，只是偶而能见到极光。
为什么观测到的河外星系和类星体 都是远离我们而去？
宇宙的演化好比烘葡萄乾面包，随着面包不断脹
距离极其悬殊 月球：38.4万千米 金星：4100万千米 日地距离：15000万千米 冥王星：40倍日地距离
最近的恒星是半人马座的比邻星 距离地球4.3光年 牛郎星：6光年， 织女星：25光年， 北极星：680光年 银河系中最远的恒星：8万光年
最近的星系（大、小麦哲伦星云） 16万和19万光年 仙女星系：2200万光年 远距离星系：几亿光年～上百亿光年
寻找 北极星 仙后座 （右） 仙王座 （左）
天文学概论主要考点
天文学概论主要考点全天最亮的21颗即21颗一等或一等以上的恒星，按亮度从大到小依次排列为：1.天狼（大犬座α）星等-1.6；2.老人（船底座α）-0.9；3.南门二（半人马座α）三合星0.3——1.7；4.大角（牧夫座α）0.1；5.织女（天琴座α）0.1；6.参宿四（猎户座α）变星0.1——1.2；7.五车二（御夫座α）0.2；8.参宿七（猎户座β）0.3；9.南河三（小犬座α）0.5；10.水委一（波江座α）0.6；11.马腹一（半人马座β）0.9；12.河鼓二（天鹰座α）0.9；13.毕宿五（金牛座α）1.1；14.十字架二（南十字座α）1.2；15.心宿二（天蝎座α）1.2；16.角宿一（室女座α）1.2；17.北河三（双子座β）1.2；18.北落狮门（南鱼座α）1.3；19.十字架三（南十字座β）1.3；20.天津四（天鹅座α）1.3；21.轩辕十四（狮子座α）1.3。
黄道十二宫（zodiacal signs）按宫序为白羊(Aries) 金牛(Taurus) 双子(Gemini) 巨蟹(Cancer) 狮子(Leo) 室女(Virgo) 天秤(Libra) 天蝎(Scorpio) 人马(Sagittarius) 摩羯(Capricorns) 宝瓶(Aquarius) 双鱼(Pisces)“航海九星”南鱼座α星(北落师门) 天鹰座α星（河鼓二）天蝎座α星（心宿二）室女座α星（角宿一）狮子座α星（轩辕十四）小犬座α星（南河三）金牛座α星（毕宿五）白羊座α星（娄宿三）飞马座α星（室宿一）这九颗星的赤纬都不超过南北30°，而且每两颗星之间的赤经间隔都约为3小时左右，在全球除两极附近外，各个大洋上都能观测到这九颗星。
航天器的类型答：宇宙飞船、航天飞机、空间站、卫星等。
找北极星的三种方法答：①从“天璇”通过“天枢”向外延伸一条直线，大约延长5倍多些，就可看到北极星。
②由方座西侧两星α、β连线向北延伸可指向北极星。
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月改为恺撒的名字“儒略”。
八月 原名Sextilis 后改Augustus。原名是“第六”的意思， 因为后来独裁者屋大维是生于此月，元老院将此月改为他的称号“奥古斯
都”，原来应排为小月，从二月中抽出一天补上，变为大月，将后面的月份 重新排大小月。
儒略历是格里历的前身，由罗马共和国独裁官儒略·恺撒采纳埃及亚历 山大的希腊数学家兼天文学家索西琴尼计算的历法，在公元前46年1月1日 起执行，取代旧罗马历法的一种历法。一年设12个月，大小月交替，四年 一闰，平年365日，闰年于二月底增加一闰日，年平均长度为365.25日。由 于累积误差随着时间越来越大，1582年后被教皇格里高利十三世改善，变 为格里历，即沿用至今的公历。
3.1.1 恒星时
恒星时是由春分点的周 日视运动来定义的。对 于某一地方的子午圈， 当春分点刚好通过子午 线（上中天）的时刻， 定义为该地恒星时0h因 周日视运动，春分点绕 天球一圈，又一次通过 子午线时，定义恒星时 24h或次日恒星时0h。 对于任意时刻，将春分 点的时角用时、分、秒 单位来度量，定义为当 时的恒星时。春分点的 时角就是通过天极和春 分点的大圆与子午圈的 夹角。
闰年的计算方法：公元纪年的年数可以被四整除，即为闰年； 世纪数被100整除为平年，被400整除的才为闰年。纪元是从传说 的耶稣诞生那年算起。
月1 2 份
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
天 31 28（闰 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
数
年29）
儒略历（Julian calendar）
岁乃年也，岁差既年差，回归年与恒星年的时间差（20分24秒）。 因此地球在公转轨道上每年退行50角秒266毫角秒，使得天文学家在 地球上观测到节气点西移（退行）。每回归年地球在公转轨道上退行 50.266角秒，25783年退行一周，完成一个岁差周期。360°÷50.266 角秒/年≈25783年。
“进动”一词，原是物理学的术语，是指转动物体的 转动轴环绕另一根轴的圆锥形运动。
3.1.2 平太阳时
太阳刚好通过南方子午圈的时刻（太阳上中天） 定义为太阳时12h。对任意时刻，将太阳的时角用时、 分、秒为单位来度量，加上12h后定义为当时的太阳时。
太阳时24小时比恒星时24小时平均长约3m56s。 恒星时是恒星周日视运动遵守的时间，太阳时是太阳 周日视运动遵守的时间。日常生活中使用太阳时，在 寻找恒星位置时必须把太阳时换算到恒星时，才能与 天球上的恒星位置相对应。
2.5 天球坐标系本身的运动
2.5.1 岁差与地球自转进动
年
年的定义；年指地球公转的角度周期。
恒星年：以恒星为参考系地球公转360度是恒星年,是地球公转周期。 365日6时9分10秒。 回归年：以太阳为参考系地球公转359度59角分9角秒734毫角秒是一回归年 365日5小时48分46秒。
岁差
《宋史·律历志》记载:“虞喜云：‘尧时冬至日短星昴， 今二千七百余年，乃东壁中，则知每岁渐差之所 至。’”岁差这个名词即由此而来。
恒星时或平时都以子午线为起算点，但地球 上不同地理经度的地方，子午线是不一样的。 具有地方性，地方恒星时或地方平时。
为了解决全球各地时间异同的矛盾，1884年华盛顿国际子午线会议决议，采用加 拿大铁路工程师弗莱明（S.Fleming）的建议，全世界统一标准划分时区，以英国 格林尼治天文台0°经度线东西各7°.5的区域化为0时区，从0时区向东和向西， 每个经度15°划一个时区，东西各划12个时区。
陀螺
地轴进动是指地轴绕黄轴的圆锥形运 动。 ——圆锥形运动的圆锥轴线，垂直于 地球轨道平面，指向黄极。 ——圆锥的半径为23°26′，就是黄赤 交角。 ——进动的方向向西，同地球自转 （和公转）方向相反。
“退行”就是这个意思。 ——进动的速度是每年50.29〃，周期 为25 800年。
地轴的进动首先是月 球，其次是太阳对地 球赤道隆起部分产生 的力矩造成的，没有 地球的自转运动，地 轴进动也是不可能发 生的。
第三章 时间计量序列
时间是一个较为抽象的概念，爱因斯坦在相 对论中提出：不能把时间、空间、物质三者分 开解释，“时”是对物质运动过程的描述， “间”是指人为的划分。时间是思维对物质运 动过程的分割、划分。
牛顿：绝对的、真实的、数学的时间，由 于它自身的本性，与任何外界事物无关，均匀 地流逝。
3.1 恒星时与平太阳时
2.5.3 章动
地球自转轴沿光滑圆锥面进动，是只单独考虑月球或 太阳的作用。实际情况要复杂的多。对地球自转轴施加 外力的不仅有月球和太阳，还有各大行星。日月行星的 轨道各有各得平面，行星到地球的距离也变化多端，联 合作用力的大小和方向是复杂多变的，地球本身不是刚 体，内部质量分布既不均匀也不恒定，大气环流、海洋 潮汐等多种因素，是地球自转轴的空间运动非常复杂。
2.6 太阳系行星和卫星上的天球坐标系
月面上的天空，看不见蓝天白云，但永远有灿烂的群星和清澈的银河。 月面上天空的背景，不论白天黑夜永远是漆黑的。太阳、地球、星星和银 河都可以同时在漆黑的天幕上各自发光。恒星得光不在闪烁，天气发出的 所有波段的电磁波辐射，都毫无阻碍地倾泻在月面上；流星体也许会冷不 丁地坠落在你身边，事先没有声音或光亮的痕迹。
3.2.2 世界时与国际日期变更线
世界时：在天文、航海、航空、国际通讯系统等领域，需要采用全世 界统一的时间，通常采用0时区即格林尼治地方时，称为世界时，用 UT表示。
每天最早 迎来新一 天的地方
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九月 September 拉丁语“第七”的意思。 十月 October 拉丁语“第八”的意思。 十一月 November 拉丁语“第九”的意思。 十二月 December 拉丁语“第十”的意思。
3.3.2 中国农历
中国农历是1911年辛亥革命前实行的传统历法，已有几千年的历 史。农历属于一种阴阳历，以月相盈亏和太阳周年视运动两个自然周 期为依据。 •农历规定：以月相朔所在的那一天为没月的初一，下次朔的日期为下 一月初一。朔望周期不是日的整数倍，平均为29.53059日。月长便有 大小之分，大月30天，小月29天。朔望周期本身也长短不一，相差近 半天，所以可能出现连续几个大月或小月。 •农历的年仍以回归年为依据。但回归年周期与朔望周期不能通约。中 国农历通过置闰的办法调节年与月两个自然周期。
由于太阳直射点的回归运动周期为365天5小时48分46秒（合 365.242199074天）即一回归年，格里历把一年定为365天。所余 下的时间约为四年累计一天，加在二月里，所以平常年份每年365 天，二月为28天，闰年为366天，二月为29天。因此，每400年中 有97个闰年，闰年在2月末增加一天，闰年366天。
北京时间
我国幅员辽阔，从西到东横跨东五、 东六、东七、东八和东九五个时区。 中华人民共和国成立以后，全国统一 采用首都北京所在的东八时区的区时 作为标准时间，称为北京时间。北京 时间是东经120°经线的地方平太阳 时，而不是北京的地方平太阳时。北 京的地理经度为东经116°21′，因而 北京时间与北京地方平太阳时相差约 14.5分。北京时间比格林尼治时间 （世界时）早8小时，即：北京时间= 世界时+8小时
《儒略历》以回归年为基本单位，是一部纯粹的阳历。它将全年分设 为12个月，单数月是大月，长31日，双月是小月，长为30日，只有2月平 年是29日，闰年30日。每年设365日，每四年一闰，闰年366日，每年平 均长度是365.25日。《儒略历》编制好后，儒略·恺撒的继承人奥古斯都 又从2月减去一日加到8月上（8月的拉丁名即他的名字奥古斯都）使8月 变成大月，又把9月、11月改为小月，10月、12月改为大月。
太阳时又分真太阳时和平太阳时。由于太阳沿椭圆轨道运动的速 度本身不均匀，真太阳的时角变化也是不均匀的。一年当中最大 会差到10多分钟。天文学上设定一个假象的天体称为平太阳，它 满足三个条件： ①沿赤道做周年运动 ②运动速度均匀 ③运动周期等于一个回归年
④以假想平太阳为参考点，来计算地球自转一周的时间，相应的 时间叫一个平太阳日，相应一个平太阳日的时、分、秒就是平太 阳时的时、分和秒。平太阳时也可简称为平时。
http://www.wangຫໍສະໝຸດ /
3.3 历法
3.3.1 现行公历
现行公历即格里历（Gregorian calendar），又译国瑞历、格列高利 历、格里高利历，是由意大利医生兼哲学家阿洛伊修斯·里利乌斯改革儒 略历制定的历法。公历纪年以“基督诞生”为起点，是公元532年一位教士 迪奥尼西推导出来建议采用的。
《儒略历》比回归年365.2422日长0.0078日，400年要多出3.12日。从公元 325年定春分为3月21日提早到了3月11日。1500年后由于误差较大，被罗马 教皇格里高利十三世于1582年进行改善与修订，变为格里历，即沿用至今 的世界通用的公历。
各月名称
一月 Januarius 名字来自古罗马神话的神雅努斯。 二月 Februarius 名字来自古罗马的节日Februa。 三月 Martius 名字来自古罗马神话的战神玛尔斯。 四月 Aprilis 名字来自古罗马的词aperire，意思为“开始”，意味着春天开始。 五月 Maius 名字来自古罗马神话的花神玛亚。 六月 Junius 名字来自古罗马共和国的创始人Junius。 七月 原名Quintilis，后改Julius。古罗马历只有10个月，这是第五月，
假如把地球分为三部分，中间的圆球部分质量中心在地球中心O，而C1 和C2是赤道上多余物心，为了讨论简化，假定月球位于黄道上，显然， 月球对较近部分C1的吸引力P1比对较远部分C2的吸引力P2要大些，P1 将产生一个以O为中心的力矩M1，它使地轴和黄轴相重合；P2也产生 一个力矩M2，它使地轴倒向黄道面。但是因为P1大于P2，并且 OC1=OC2，所以M1大于M2，如果地球没有自转运动，则这个合力矩就 使地轴和黄轴重合，然而，地球是具有自转运动的，那么，这个合力矩 就使地轴朝着垂直于合力矩的方向移动，如图，地轴产生顺时针的移动。