天文学导论课件,北师大版 作业

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天文学导论第1讲天体的视运动ppt

天文学导论第1讲天体的视运动ppt
金星凌日:2004年6月8日
日偏食,最常见
日全食奇景:钻石环
接近日全食的時候,由於月球的邊 緣丁點的凹凸不平,部分太陽光線 會在凹位漏了出來,形成不連續的 光點。在日全食前的一刻﹐我們只 能見到太陽的極小部分﹐如下圖所 示 ﹐ 這 個 現 象 稱 為 鑽 石 環 (贝利珠)
日全食時,天昏地暗,宛如暮色朧 合四野,天上你可看見亮星和行星, 太陽表面由於被月球完全掩蓋,原 本非常暗淡的日冕這時清晰可見。 一般來說,日全食過程約維持兩分 鐘左右,接著鑽石環復現,日全食 結束
Corona 日冕
日全食奇景
Prominences 日珥
日环食
▪ 由于地球和月球的距离并不固定,所以在地球 看来,月球的角大小也会发生变化。有时,月 球虽处于能造成日“全”食的位置,但由于月 球的角大小不足以掩盖整个太阳,便出现如戒 指班的日环食
由于潮汐摩擦作用,月球正 渐渐远离地球,数万年后, 月球的视直径会变得很小, 届时地球上便再也不能看到 日全食了
面(昏星) ▪ 由于靠太阳很近,只能在日出前或黄昏后看到 ▪ 金星:天空中第三颗最亮的天体
晨星:日出前的金星 昏星:日落后的金星
金星:晨星和昏星
外行星的运动
▪ 火星、木星、土星、天王星和海王星 ▪ 绕日公转,但轨道在地球轨道之外 ▪ 在天球上相对于背景星的运动,基本上是由西
向东移动,称为顺行
▪ 由于地球公转速度较快,外行星有时被地球 “超过”,这时在地球上看来,它们在天球上 的运动完全倒转,变成自东向西,称为逆行
日食 Solar Eclipse
▪ 月球在黄道面且严格新月(初一),月球的影 子投到地球上
▪ 三类日食:
Total solar eclipses 日全食 Partial solar eclipses 日偏食 Annular solar eclipses 日环食

天文学导论(上册)PPT模板

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§5.6二体问题——开 普勒定律的普遍形式
第五章行星和卫星 的运动
§5.7活力公式和宇宙速度 §5.8摄动问题 §5.9卫星的轨道运动、潮汐和引 力范围
08 第六章行星和卫星的性质
第六章行星 和卫星的性

0 1
§6.1行星的一 般性质
0 4
§6.4火星及其 卫星
0 2
§6.2水星
0 5
§6.5木星及其 卫星
202X 天文学导论(上册)
演讲人 2 0 2 X - 11 - 11
01 目录
目录
02 绪论
绪论
§0.1天文学的研究对象和意义 §0.2宇宙概观 §0.3天文学的分支 §0.4天文学简史
03
第一章地球的运动和天球坐 标系

动第 和一 天章 球地 坐球 标的 系运
01
§1.1天球
0 3
§6.3金星
0 6
§6.6土星及其 卫星和环系
第六章行 星和卫星 的性质
§6.7天王星及其卫星和环带 §6.8海王星及其卫星 §6.9冥王星及其卫星
09 第七章太阳系的小天体
第七章太阳 系的小天体
0 1
§7.1小行星
0 2
§7.2彗星
0 4
§7.4几颗著名
的彗星
0 5
§7.5流星
0 3
§7.3彗星的结 构和性质
第四章地球和月球
§4.7月球的大小、质量和距离 §4.8月球的运动 §4.9月球表面 §4.10月球的物理状况 §4.11日食和月食
07 第五章行星和卫星的运动
第章行星和卫星的运动
§5.1太阳系
§5.3行星的视运动及其 解释
§5.5万有引力定律

天文学导论-行星92页PPT

天文学导论-行星92页PPT
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you

天文学导论-行星
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯

天文学导论课件,北师大版

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2、天文学研究对象与方法
行星层次:八个行星,矮行星、 太阳系小天体 恒星层次:太阳及其它恒星 星系层次:银河系、河外星系、星系群、 星系团 宇宙整体: 可观测的宇宙
36
• 天文学是研究宇宙的科学。 • 宇宙:四方上下曰宇,往古来今曰宙。 —— 《淮南子》 • 宇宙包含了所有的空间、时间、物质和能量。
6
考核方式: • 作业、小论文、课堂讨论,等等,占学期总成 绩40% • 期末考试:书面闭卷笔试, 占学期总成绩60%
7
第一章 绪论
1、天文学的发展历史 2、天文学的研究对象与方法 3、天文学和物理学的关系
8
Inscription over Kant's tomb Two things fill the mind with ever-increasing awe - the starry heavens above me and the moral law within me.
45
• 北京时间2006年8月24日晚上9点20分,第26 届国际天文学联合会大会投票,部分通过新 的行星定义,冥王星被排除在行星行列之 外,太阳系行星数量将由九颗减为八颗。
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决议5A: IAU决定我们太阳系内的行星和其他天体按照下列方式划 分为3个明确的类别: (1)一颗行星1是一个天体,它满足(a)围绕太阳运转,(b) 有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近 于圆球)形状,同时(c)扫清了所在轨道上的其他天体。 (2)一颗矮行星是一个天体,它满足(a)围绕太阳运转,(b) 有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近 于圆球)形状2 ,(c)没有扫清所在轨道上的其他天体,同时 (d)不是一颗卫星。 (3)其他围绕太阳运转的天体3 ,卫星除外,统称为“太阳 系小天体”。

天文学导论PPTL06巨行星

天文学导论PPTL06巨行星

▪ 巨行星(和地球)困住高能带电粒子形成巨大 的磁层。木星磁层最大,其半径达木星半径的 100倍之多
▪ 太阳风压力压缩磁层,改变磁层的大小与形状
行星磁场偏折 太阳风,产生 瞬现余迹
木星磁层是太 阳系最大的永 恒“天体”
▪ 被行星磁场捕获的带电粒子集中于辐射带。木 星有很强的辐射带
▪ 巨行星的磁层不仅有来自太阳风的质子和电子 ,也有来自行星大气及其卫星的钠、硫、氧、 氮和碳等元素,成为辐射带的一部分
▪ 氢和氦的总量~1-2地球质量,大部分位于表层 大气
▪ 基于密度,称天王星和海王星为冰态巨行星比 气态巨行星更贴切。构成它们主体的水可能以 深海形பைடு நூலகம்存在
5、巨行星的强磁场
▪ 行星磁场源自其内部导电液体的运动
▪ 导电液体: • 木星和土星:金属氢 • 天王星和海王星:卤水海洋
木星磁轴相对自转轴倾 斜10度,偏离中心~1/10 木星半径。总磁场~地球 的20,000倍,但云顶磁 场仅是地球表面的15倍 ,~4.3高斯
3、巨行星的云
▪ 木星多姿多彩,大约有12条不同颜色的平行云 带。暗的叫带,亮的叫区。许多不同颜色、不 同形状的云遍布其中
▪ 木星最显著的一个特征是位于木星南半球的大 红斑,卵形,长25000千米,宽12000千米
▪ 自从300多年前被发现以来,大红斑的大小、 形状、颜色和运动在不可预期地变化
▪ 许多小云被卷入大红斑的涡旋(或被弹出)
▪ Chapter 11 Planetary Adornments—Moons and Rings
1、巨行星(类木行星)
▪ 木星、土星、天王星和海王星被称为巨行星, 与类地行星很不相同
▪ 它们的体积庞大,密度很低,主要由氢、氦和 水组成,而不是由岩石和金属构成

天文学导论课件北师大

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• 研究表明太阳在约50亿年前到达主 序,现仍处于主序阶段。
54
太阳中微子问题
• 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;
• 太阳内部H核聚变释放能量的5%被中微子携带 向外传输,每秒大约有1015个中微子穿过我们 的身体 ;
• 目前接收到的太阳的辐射(光子)实际上产生 于~105-107年前的太阳内部,而中微子则是在
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质子-质子链与碳氮氧循环核反应率的比较
T17 T4
48
恒星如何维持稳定的核燃烧?
• 恒星内部的核反应速率对 温度十分敏感, ε∝T4 (PP), T17 (CNO)
• 恒星是稳定的气体球,其 内部任意一点必须维持流 体静力学平衡。 (向内的)重力 ó(向 外的)压力差 T ↑→ε ↑→ P ↑→R↑ →T↓
15
太阳元素 的发现
• 1868年8月18日,法国天文学家詹逊观测 日全食时,发现日珥的一条橙黄色明线 (D3),不能和已知的地球上任何元素 的谱线相对应。命名为氦,曾称“ 太阳 元素”。
27年后,一位名叫雷姆塞的英国化学家终 于在地球上也找到了氦。
16
核心区 辐射区 对流区 光球 色球 过渡区 日冕
太阳常数: 单位时间垂直射入地球大气外单位面积上
的能量。 地面测量归算出大气外的值为: 1.95cal/(cm2·min)。
7
• 近40年来,卫星测定太阳总辐照及其变化,以 太阳(总)辐照取代太阳常数。 太阳总辐照:太阳垂直照射在离它1AU处每平方 米面积上的总辐射流。 平均值:1365~1369W/m2
第六章:离我们最近的恒星—太阳
1. 太阳的概况 2. 太阳的观测 3. 太阳的内部结构与能源 4. 太阳活动 5. 太阳和其他恒星的关系及日地关系 6. 太阳系起源与演化

【天文学导论课件@北师大】maichongxing

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一场辩论
• 何丙郁:Vitas of Astronomy “客星出天关之东南可数寸,嘉祐元年三年及没” “客星晨出东方,守天关,至是没” 彗星?客星? 守-徘徊,寸-距离,非长度 位置-?观测方向 苏州石刻星图
又一个诺贝尔奖金
• 1993年 Taylar,Hulse 脉冲双星 • 1974年 Arcebo 300米天线 40 Pulsar timing PSR1913+16 天鹰座
两个中子星 >1.4M⊙ 没有光学对应体 一个Pulsar,一个? 公转8小时 有引力辐射 证明了广义相对论
T ~ 0 .5 %
从神秘的脉冲星谈起
北京师范大学天文系 何香涛
一. 理论家的预言 二. 意外的发现 三. 脉冲星是快速旋转的中子星 四. 最重要的一颗脉冲星─蟹状星云脉冲星 五. 从蟹状星云追溯到天关客星 六. 一场辩论 七. 又一个诺贝尔奖金
理论家的预言
• 1932年,Cavendish实验室发现中子 • 朗道预言存在中子星 • 哥本哈根学派 N.波尔,海森堡,泡利……
意外的发现-Pulsar
• 研究太阳风的闪烁现象 1967年7月投入工作 8月发现 11月重复观测 ~5000米记录 1968.2.24 Nature 1颗 4.14 Nature 4颗 PSR 1919+21 T=1.33730119227 秒 ~10-11秒
脉冲星是快速旋转的中子星
• 光变的原因: 双星绕转 1 脉动 T 自转 白矮星 ~106 g/cm3 中子星 ~1014 g/cm3 灯塔模型
最重要的一颗脉冲星 —蟹状星云脉冲星
• 恒星的演化
星云

星云
蟹状星云 Pulsar PSR0531+21 T=0.03309756505419 秒(~10-4秒) 射电,光学,X,

【天文学导论课件@北师大】3

【天文学导论课件@北师大】3
冥王星: 6.3867天 248年
三、行星的环带
1、光环的组成:由无数大小不等 的冰块、岩石块、尘埃颗粒组成。 2、光环的运动:为保持稳定,沿行星本身的赤道面 高速旋转,否则会被行星的巨大引力拉过去。 3、共性:1、洛希极限内;2、赤道面附近;3、总质量远小于 行星及大卫星的质量;4、由分离的质点组成。 木星:既薄又暗、由尘埃及大小不等的石块组成。 土星: 成千上万条像密纹唱片一样,由碎冰块、 石块、尘埃颗粒组成。 天王星:有11条光环、间隔很大、由石块、尘埃、 冰块组成。 海王星:有5条光环、有的完整、有的残缺。
偏心率 倾角 公转周期 会合周期 轨道运动 (日) (日) 平均速度(km/s) 0.2056 7°.0 87.97 115.88 47.87 0.0068 3°.4 224.70 583.92 35.02 0.0167 0° 365.27 29.79 0.0934 1°.9 686.98 779.93 24.13 0.0483 1°.3 4332.71 398.88 13.06 0.0560 2°.5 10759.50 378.09 9.66 0.0461 0°.8 30685.00 369.66 6.80 0.0097 1°.8 60190.00 367.49 5.44 0.2482 17°.1 90800.00 366.73 4.74
满足三判据的天体 定义为“行星” 一、绕日运行 二、近似球体 三、轨道清空
满足三判据之二 定义为 “矮行星”
一、绕日运行 二、近似球体
仅满足三判据之一 即 绕日运行 的天体 均分类为 “太阳系小天体”
§3.2 、 行 星
一、分类: 类地行星 石质行星 :水 金 地 火 体积小、密度大、中心有铁镍核、 金属含量高、自转慢、卫星少。 巨行星 气态巨星:木 土 天 海 体积大、密度小、主要由H 、He组 成、无固体表面的流体行星、自转快、 卫星多。

北京大学 天文学导论 第一章到第五章 恒星的基本概念及恒星的测量

北京大学 天文学导论 第一章到第五章 恒星的基本概念及恒星的测量

第一章到第五章恒星的基本概念及恒星的测量
1.织女星的视向速度等于-14km/s ,自行是每年0".348,视差为0".124 。

求织女星相对与太阳的总空间速度。

2.一颗长周期变星的热星等变化一个星等,它的最高温度为4500K,如果它的变化仅仅是由于温度的变化,问它的最低温度是多少?如果热星等变化一个星等仅仅是由于半径的变化引起的,而温度保持不变,那它的半径变化是多少?
3.在仙女座星系中一颗恒星绝对星等M=5m(距离为690kpc), 这颗星作为超新星爆发亮度增加了109 倍,问它的视星等是多少?
4.除了太阳外,离我们最近的恒星是半人马座的比邻星,它的目视星等为10.7星等,该星距离我们的周年视差л= 0.76″,求距离摸数和它的绝对星等。

5.有三个天体,已测出它们的周年视差分别为(a)0.001″(b)0.02″(c) 0.4″求这三个天体的距离各是多少?
6.角宿星的视差是0.013" 求它的距离有多远?如果一个观测者站在海王星的一个卫星之上,观测角宿星,问角宿星的视差是多少?
7.一颗星距离太阳有20pc ;它的自行运动为0.5"/年问它的切向速度是多少?如果恒星的光谱线红移0.01% ,计算它相对太阳的视向速度是多少?它的空间运动速度是多少?8.A和B 两星的光度分别是0.5和4.5 倍的太阳光度,它们有同样的视亮度,那一个更远?远多少?。

天文学基本知识(课堂PPT)

天文学基本知识(课堂PPT)
仙女座大星云是否在银河系之外? 没有结论。
1923年哈勃证实仙女座的距离为90 万光年,远在银河系之外
确认是河外星系
.
37
冬季星空 猎户座
有三颗亮星,好比猎人的腰带 主星α参宿四,红超巨星 大犬座 天狼星,全天最亮的恒星 双星系统,伴星是第一颗白矮星
.
38
金牛座 昴星团有七颗主要亮星
蟹状星云和它的脉冲星 1054年超新星爆发的遗迹
2,天球是以地球为中心,但这仅仅 是一种方法,用起来方便
.
51
.
52
3,太阳和太阳系的行星在天球上的视运动
4,恒星也在运动(自行),短时期不 会明显看出恒星在天球上的相对位 置发生变化
可以认为恒星固定在天球上
.
53
• 天体位置:观测者和天体的联线 与天球的交点
• 视运动:天体在天球球面上的运动
• 地平圈与天赤道垂直 所有天体的周日平行圈都与地平圈垂直
• 没有永远不会落到地平线以下的星 也没有永不升起的星星
• 南天和北天的天体都可以观测
.
64
在其它纬度地区:
既有拱极星 也有永不升起的星 还有有升有落的星
由赤纬与当地地理纬度决定
.
65
2.5 恒星距离和视差测距法
测量距离的重要性
我们肉眼只能知道恒星在天球上的投影的 位置,不知道恒星的距离就不能确定恒星空 间的真实分布、运动速度、辐射的真实强度。
.
39
.
40
看星图
星图种类繁多 星图上的南北方向和普通地图相反
使用地图時,平放在地上, 使用星图時,須要把星图,高举过头,抬头 看星空
.
41
星空运转的规律
1,地球自转导致整个星空从东向西围绕我们 运转一周,恒星每小时自西向东运行 15 度,4分钟1度;

【天文学导论课件@北师大】2

【天文学导论课件@北师大】2

§2.4、现代时间服务
时间计量工作的三项内容 测时、守时、授时 测时:测定恒星的瞬时位置,经过归算获 得准确时刻(圭表、日晷、中星仪等)
守时
用守时工具把所测时间持续下去.是整个时间工 作中最关键的一环,它的任务是产生和保持高精度 的准确时间 . (滴漏、沙漏、计时香、天文钟、 石英钟、原子钟)
多级漏壶
2、平太阳时
定义:以平太阳的周日视运动为依据建立的时 间系统 时间单位:平太阳日—平太阳连续两次上中天 的时间间隔 起始点:下中天 平太阳时以平太阳的时角度量 m = tm + 12h
春分点 赤道 黄道
四、时差
真太阳的时角 与平太阳的时角之差。
时差: η= t ⊙ – t m 时差的零点与极大值: 一年中η四次为零 四次为极大值
0h
M
s0 M(1+1/365.2422) s So是当日世界时为零时所对应的恒星时。 Mo是当日或前一日恒星时为零时所对应的世界时。
2、任意经度区的时刻的换算
(S=s-λ; M=m-λ; M=Th-Nh) 1)已知区时化地方恒星时:
S=So+M(1+1/365.2422)
s=So+(Th-Nh)(1+1/365.2422)+λ
时刻:事物运动中,某一状态发生的瞬间。 间隔:事物某一运动过程所经历的时间。
2000
2001
2002
2003
2004
3、基本原则
选择某一运动规律已掌 握,运动状态可观测到的 具体事物。 选取该事物的某一运动 过程为时间的基本单位。 选取该事物的某一运动 状态为时间计量的起算点。
先民日出而作,日入而息, 太阳是天然的钟表。
2、世界时与区时
世界时:(S、M⊙、M) 以本初子午线为标准的地方时为世界 时 (λ= 0h )
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第二章作业 2 眼睛的分辨角为 2′, 目视波长λ= 5500 埃, 照相波长λ= 5500 埃, 月球的角 直径为 31′,线直径为 3475km 1. 双星ζHer 的两个伴星的角距离是 1″.38, 问: (a)地面上多大口径的光学望远镜才能分辨? (b)如果望远镜物镜的焦距是 1m, 目镜的焦距多大才能分辨开两个距为 1200mm, (a)望远镜的出射光瞳为 6mm(即目镜口径,相当于人眼瞳孔的大小) ,目镜的 焦距为多少? (b)此目视望远镜的放大率是多少? (c)通过望远镜物镜和目镜所看到的月球放大的角直径是多大? 3. 我们用肉眼可以分辨月球上的“危海”(直径 520km)吗?为什么? 4.一块光栅长为 150 毫米,每毫米刻线 600 条, (a)光栅用 1 级时,求在目视波长和照相波长能分辨的波长差。 (b)那个波长上分辨本领大? (光栅理论分辨本领 R
=mN ) 衍
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