简明天文学课后答案
简明天文学教程 5时间和历法换算
2019/12/21
12
操作步骤
1
推算干支纪年
2
判断闰年与平年
3
安排农历大小月
由于春分是农历二月的中气，而3月20日落在2月23 日至3月25日范围内，故2月23日至3月25日为农历 二月；又因期间共有30天，故农历二月为大月。其 他农历月序、大小月依此类推。
2019/12/21
11
CSJ
五、实验练习
完成附录中所提供的配 套练习，并按规范格式 提交实验报告。
操作步骤
1
推算干支纪年
2
判断闰年与平年
3
安排农历大小月
方表方“地法可法辛支12知”为：：，；“N2公地巳0＝0历支”12年02序。00尾1号故0－1数＝公年3是历2－相01260当，0010m于÷天1，辛1年干2求巳相序所得年当号得N。于＝的＝辛1余1，巳8数，即年＝查天。9干干，支为即
2019/12/21
2019/12/21
5
CSJ
农历的编制
• 农历月序：由当月含的中气决定，雨水所在的月份 为正月，春分所在的月份为二月，其余依次类推。
• 农历大小月：由相邻的两个朔日之间的日数决定， 29天为小月，30天为大月。
• 从天文年历中的“节气”和“月相”表中顺序摘出 12个中气和每个合朔的日期列表，当年的农历就可 以很容易的编制出来。
《地球概论》课程配套实验电子教案
实验五 时间和历法换算
CSJ
CSJ
一、实验内容
1
时间的推算：恒星时、太阳时和太阴时、地方时 及换算
2
农历的编制：利用天文年历编制农历，算出日月 合朔、中气的日期等
2019/12/21
2
CSJ
课后题标准答案
第1章 天体及其研究的方法1.何谓天体和天体系统？试举例说明。
目前把天体认为是宇宙间各种星体的总称，包括恒星（如太阳）、行星（如地球）、卫星（如月球）、彗星、流星体、陨星、小行星、星团、星系、星际物质以及暗物质等。
天体系统是指在引力的作用下，邻近的天体会集结在一起，组成互有联系的系统，即互有引力联系的若干天体所组成的集合体，如地月系、太阳系、星系（银河系、河外星系）、星系群、星系团、超星系团等。
2.获悉天体信息的主要渠道有哪些？获悉天体信息的主要渠道有电磁波、宇宙线、中微子、引力子、其它（如陨石、宇航取样等）。
3.天球是如何定义的？天穹和天球有何区别？天球是以观测者（或地心、日心等）为中心、以任意长为半径的一个假想的球体，在天文学上用作表示天体视位置和视运动的辅助工具。
天穹有别于天球。
天球是整球，天穹是半球；天球是圆的，而天穹是扁的。
4.简要说明天球坐标的一般模式。
常用的天球坐标有哪些？试对其进行列表比较。
（1）天球坐标的一般模式：天球上一点的位置，可用该点距离天球基本点和基本圈的大圆弧，或大圆弧所对应的圆心角来度量，这种弧长又叫球面坐标。
由天球上的纬度和经度所组成的坐标即天球坐标。
建立天球坐标必须具备三个条件：第一，选择一个通过球心的直线作为基本轴，或选择一个特定的大圆作为基本圈（基本轴和基本圈平面相垂直）；第二，选择球面上任意点（除极点外）作为基本点；第三，确定度量方向和范围。
天球上一点的位置，可用任意一种天球坐标系统来测定。
由于所选择的基本点和基本圈的不同，因而得出不同天球坐标系。
天球坐标的一般模式是球面三角形，如图2.3（将图号改为与教材相同的图号）。
构成这个三角形的三条边，分别属于三个大圆，即基圈、始圈和终圈。
三角形的三个顶点是基圈的极点、原点（始圈与基圈的交点）和介点（终圈与基圈的交点）。
三边中的基圈和始圈，分别是坐标系的横轴和纵轴，终圈则是可变动的，体现这种变动的是点的经度和点的纬度。
简明天文学课后答案
简明天⽂学课后答案第⼀章绪论1.简述天⽂学的研究对象，研究⽅法和特点？答：天⽂学的研究对象是天体，其研究的基本⽅法是对天体的观测，包括⽬视观测和仪器观测。
它的研究特点是：（1）⼤部分情况下⼈类不能主动去实验，只能被动观测。
（2）强调对天体进⾏全局、整体图景的综合研究。
表现观测上是全波段、全天候。
在理论上依赖模型和假设。
（3）需⽤计算机把观测所获得的⼤量原始资料进⾏整理。
使天⽂学研究发⽣重⼤变化的另⼀个技术进步是快速互联⽹技术，这使得异地天⽂数据的交换和处理成为可能，使得观测数据具有巨⼤的科学产出的潜在意义。
⽬前，虚拟天⽂台的提出和建设对天⽂研究意义深远。
（4）具有⼤科学的特征，需要⼤量投资。
（5）以哲学为指导。
2.研究天⽂学的意义有哪些？答：天⽂学与⼈类关系密切，天⽂学对于⼈类⽣存和社会进步具有积极重要的意义，突出表现在以下⼏个⽅⾯：（1）时间服务：准确的时间不单是⼈类⽇常⽣活不可缺少的，⽽且对许多⽣产和科研部门更为重要。
最早的天⽂学就是农业和牧业民族为了确定较准确的季节⽽诞⽣和发展起来的。
现代的⼀些⽣产和科研⼯作更离不开精确的时间。
例如，某些⽣产、科学研究、国防建设和宇航部门，对时间精度要求精确到千分之⼀秒，甚⾄百万分之⼀秒，否则就会失之毫厘，差之千⾥。
⽽准确的时间是靠对天体的观测获得并验证的。
（2）导航服务：对地球形状⼤⼩的认识是靠天⽂学知识取得的。
确定地球上的位置离不开地理坐标，测定地理经度和纬度，⽆论是经典⽅法还是现代技术，都属于天⽂学的⼯作内容。
（3）⼈造天体的成功发射及应⽤：⽬前，⼈类已向宇宙发射了数以千计的⼈造天体，其中包括⼈造地球卫星、⼈造⾏星、星际探测器和太空实验站等。
它们已经⼴泛应⽤于国民经济、⽂化教育、科学研究和国防军事。
仅就⼈造地球卫星⽽⾔，有通讯卫星、⽓象卫星、测地卫星、资源卫星、导航卫星等，根据不同需要⼜有地球同步卫星、太阳同步卫星等。
所有⼈造天体都需要精确地设计和确定它们的轨道、轨道对⾚道⾯的倾⾓、偏⼼率等。
简明天文学教程第二版第九章答案 余明主编
第九章地球及其运动1地球的宇宙环境如何？答：(1)从天文角度来看：地球是太阳系的一颗普通的行星，按离太阳由近及远的次序为第三颗行星，它有一个天然卫星。
现代地球上空还有许多各种用途的人造卫星和探测器。
地球在已知宇宙中是渺小，不过是沧海一粟。
对于我们而言，地球是人类赖以生存，发展的家园，是人类谋求进一步向宇宙进军的大本营。
(2)受近地天体的影响：尤其是太阳，月球对地球的作用，产生如日月引潮力，引起海水周期性的涨落，潮汐摩擦影响地球自转速度的变化，日月地三天体系统产生月相，日、月食天文现象等。
地球还常受到太阳活动的影响，宇宙小天体，尤其近地小行星对地球有潜在威胁。
(3)从地球演化进程来看：地球的演化受太阳恒星演化的影响。
(4)从太阳系在银河系中的运动角度来考虑：太阳系位于银河系的一个旋臂中，是在不停地运动着。
我们知道天体吸引、天体碰撞在宇宙中是时常发生的。
而我们的太阳系在银河系中的环境对地球的作用有长期的效应。
(5)从保护现在地球的环境来看，地球是太阳系中唯一适合生命演化和人类发展的星球，人类应该保护地球。
2.简述地球的内部结构和外部结构，地球的大气圈是如何分层？答：（1）地球结构的一个重要特点，就是地球物质分布，形成同心圈层，这是地球长期运动和物质分异的结果。
根据对地震波的研究，人们把地球内部分成三个圈层：地壳，地幔和地核，其中地核又可分为内地核和外地核。
地球外部结构主要有岩石圈，水圈，大气圈，生物圈和磁场层。
（2）地球大气分层：按大气运动状况以及温度随高度分布，可分为对流层，平流层，中间层，热层和外大气层。
按大气的组成状况，可分为均质层和非均质层。
按大气电离程度可以分为两层，地表～50千米以下是中性层，50～100千米叫电离层。
3.地球的自转有哪些特点？答：(1)自转方向：自西向东。
从北极上空看，地球自转是逆时针方向；从南极上空看，是顺时针方向。
(2)自转周期：笼统地说是"一日"或"一天"。
简明天文学教程第二版第十二章答案 余明主编
第十二章宇宙学1. 什么是宇宙？天文学的宇宙与哲学的宇宙有何区别？⑴对于宇宙的理解有天文学和哲学的概念。
天文学宇宙指的是科学宇宙，定义迄今为止观测所及的星系及星系总体。
时间上有起源，空间上有边界。
哲学宇宙指的是普通的、永恒的物质世界。
在时间上是无始无终的，在空间上是无边无际的。
⑵区别：①天文学上宇宙是人们观测所及的宇宙部分。
②哲学上的宇宙是无所不包的，所以天文学上的宇宙是无限宇宙的一部分。
2. 西方宇宙论的研究经历了哪些时期？20世纪以前的西方宇宙论可分四个发展时期。
第一个时期是启蒙时期，主要是远古时代关于宇宙的神话传说。
第二个时期是从公元前六世纪到公元一世纪，以至直到中世纪（15世纪）为止，古希腊，罗马在宇宙的本源和结构上曾出现过唯物论，唯心论两派的激烈斗争，此后西方进入中世纪，宇宙学沦入经院哲学的神学深渊，地心学主宰宇宙学。
第三时期是从十六世纪到十七世纪，十六世纪哥白尼倡导日心说，开始把宇宙学从神学中解放出来，到十七世纪，牛顿开辟了以力学方法研究宇宙学的新生途径，形成了经典宇宙学。
第四学期，十八世纪到十九世纪，自康德拉普拉斯的星云说问世以后，确立了天体演化学科，赫歇尔父子对恒星进行了大量的观测，把以前只局限于太阳系的研究扩大到银河系和河外星系，在此期间，已经有分光方法应用于天文学，这一时期的发展给现代宇宙的发展奠定了基础。
哈勃膨胀、微波背景辐射、轻元素的合成以及宇宙年龄的测量被认为是现代宇宙学的四大基石。
现代宇宙学包括密切联系的两个方面，即观测宇宙学和物理宇宙学。
前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙的运动、动力学和物理学以及建立宇宙模型。
从地心说、日心学到无心学是人类认识宇宙的三个里程碑。
但宇宙的命运究竟如何？人类还没有把握。
宇宙的起源和演化是当代宇宙学的前沿课题。
3. 我国的宇宙论研究的发展过程怎样？中国是世界上古老文明的发源地之一，在天文学方面有着灿烂的历史，在天象记载、天文仪器制作和宇宙理论方面都留下了珍贵的记录。
《大学物理简明教程》课后习题答案(全)
《大学物理简明教程》习题解答习题一1-1 ｜r ∆｜与r ∆有无不同?td d r 和td d r 有无不同? td d v 和td d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明．解：（1）r ∆是位移的模，∆r 是位矢的模的增量，即r ∆12r r -=，12r r r-=∆；（2）td d r 是速度的模，即t d d r ==v ts d d .tr d d 只是速度在径向上的分量.∵有r r ˆr =（式中r ˆ叫做单位矢），则t ˆrˆt r t d d d d d d r r r += 式中trd d 就是速度径向上的分量，∴t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示.题1-1图(3)td d v 表示加速度的模，即t v a d d=，t vd d 是加速度a 在切向上的分量.∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以tv t v t v d d d d d d ττ+=式中dt dv就是加速度的切向分量.(t t r d ˆd d ˆd τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论)1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r ＝22y x +，然后根据v =trd d ，及a ＝22d d t r而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即v =22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 及a =222222d d d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r +=， jt y i t x t r a jt y i t x t r v222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴故它们的模即为222222222222d d d d d d d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=t y t x a a a t y t x v v v y x yx而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作22d d d d tr a tr v ==其二，可能是将22d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。
天文学导论_中国科学技术大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
天文学导论_中国科学技术大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.星等值相差15等的两颗恒星的亮度差为（）倍参考答案:10000002.视星等为下列哪个值的恒星最亮（）参考答案:163.以下观测和日地距离的测量有关的是（）参考答案:三角视差_金星凌日4.地心说是完全错误的，日心说是完全正确的。
参考答案:错误5.天体的电磁波信号在被望远镜接收的过程当中会涉及到（）参考答案:强度叠加_位相叠加_衍射6.以下关于Chandra X射线天文台的说法不正确的是（）参考答案:工作波段为0.1-10微米7.以下关于TeV切伦科夫望远镜的说法正确的是（）参考答案:把地球大气作为整个探测系统的一部分8.双中子星并合可以产生以下哪些元素（）参考答案:黄金_铂金9.以下关于引力波的描述正确的是（）参考答案:光速传播10.激光干涉引力波天文台可以达到十分惊人的测量精度。
参考答案:正确11.光线的衍射极限是望远镜能够达到的极限角分辨率。
参考答案:正确12.越大的望远镜越有可能达到更高的极限星等。
参考答案:正确13.望远镜最早是由伽利略发明并用于天文观测的。
参考答案:错误14.赫罗图有助于我们了解恒星的演化过程。
参考答案:正确15.彗星通常有两个彗尾：原子彗尾和离子彗尾。
参考答案:错误16.中微子有电子中微子、质子中微子和原子中微子三种。
参考答案:错误17.日冕物质抛射的成分有电子、质子等。
参考答案:正确18.金斯质量要远大于1倍太阳质量。
参考答案:正确19.以下哪个观测结果不能帮助我们了解宇宙的组成（）参考答案:X射线背景辐射20.宇宙演化过程中涉及到的阶段有（）参考答案:减速膨胀_暴涨_黑暗时代_加速膨胀21.宇宙中决定是否适合智慧生命生存的基本物理参数有（）参考答案:万有引力常数_微波背景辐射的不均匀度_暗能量的比例_暗物质与重子物质的比例22.宇宙大爆炸既是空间的膨胀，也是星系自身的膨胀。
参考答案:错误23.太阳具有的元素丰度最高的为（）参考答案:氢24.太阳能量来源最主要来自于下列哪个反应（）参考答案:PP I链25.太阳内部核聚变产生的高能光子大约需要多少年可以到达太阳表面（）参考答案:10000026.太阳大气具有以下组分（）参考答案:光球层_色球层_日冕27.下面哪些说法是正确的（）参考答案:太阳耀斑持续的时间通常在10分钟左右_太阳风沿着地球磁极进入地球大气可以形成极光_月亮与太阳的角直径相当28.天文学中定义的各种时间有着各自适用的范围。
2020年智慧树知道网课《天文学导论》课后章节测试满分答案
第一章测试1【判断题】(1分)天文学是一门古老而又年轻的学科。
A.对B.错2【判断题】(1分)宇宙中存在各种极端物理条件，可以检验物理规律的普适性。
A.对B.错3【判断题】(1分)天文学研究已经获得很多次诺贝尔奖，将来很难有更多此类量级的重大发现。
A.对B.错4【判断题】(1分)中国天文大科学工程时期已经基本结束，因而我们预期重大发现的涌现。
A.对B.错5【单选题】(1分)不属于20世纪60年代四大射电天文发现的是（）A.白矮星B.类星体C.星际分子D.微波背景辐射6【多选题】(1分)宇宙中可以存在哪些极端物理条件（）A.强引力B.超强磁场C.超高能D.超真空7【多选题】(1分)以下哪些天文发现没有获得诺贝尔物理学奖（）A.中微子振荡B.类星体的发现C.脉冲双星的发现D.大爆炸宇宙学8【单选题】(1分)下面4个电磁波波长最短的是（）A.光学B.紫外C.红外D.X射线9【单选题】(1分)下列不是空间望远镜的是（）A.硬X射线调制望远镜B.阿尔法磁谱仪C.甚大望远镜D.XMM-牛顿望远镜10【多选题】(1分)天文学研究的用处有（）A.检验物理规律普适性B.促进物理学发展C.满足人类好奇心D.授时、制作日历第二章测试1【判断题】(1分)宇宙中天体物理条件太极端，所以完全无法在实验室进行任何相关天体物理研究。
A.对B.错2【判断题】(1分)地心说是完全的，日心说是完全正确的。
A.对B.错3【判断题】(1分)天文学中定义的各种时间有着各自适用的范围。
A.对B.错4【判断题】(1分)开普勒行星运动定律和牛顿万有引力定律之间没有关系。
A.对B.错5【单选题】(1分)引力波观测常被比喻成天文学家的（）A.触觉B.味觉C.视觉D.听觉6【单选题】(1分)不属于开普勒行星运动规律的是（）A.密度定律B.周期定律C.面积定律D.椭圆定律7【单选题】(1分)以下距离或距离单位最大的是（）A.光传播一分钟的距离B.地月距离C.水星与太阳的距离D.天文单位8【单选题】(1分)星等值相差15等的两颗恒星的亮度差为（）倍A.1000B.1000000C.100000D.100009【多选题】(1分)以下观测和日地距离的测量有关的是（）A.金星凌日B.月食C.三角视差D.日食10【单选题】(1分)视星等为下列哪个值的恒星最亮（）A.18B.19C.16D.17第三章测试1【判断题】(1分)彗星通常有两个彗尾：原子彗尾和离子彗尾。
1大学物理简明教程习题解答第12章2010.9
1⼤学物理简明教程习题解答第12章2010.9第12章量⼦物理学12-1 氦氖激光器发射波长632.8nm 的激光。
若激光器的功率为1.0mW ，试求每秒钟所发射的光⼦数。
解⼀个光⼦的能量λνhch E ==，激光器功率P 数值上等于每秒钟发射光⼦的总能量，故每秒钟所发射的光⼦数1/s 1018.315?===hcP E P N λ 12-2 某种材料的逸出功为3.00eV ，试计算能使这种材料发射光电⼦的⼊射光的最⼤波长。
解光⼦的能量λhcE =，要使这种材料发射光电⼦，⼊射光⼦的能量不能⼩于逸出功W ，即有W hcE ==min λ解得⼊射光的最⼤波长为nm 4141014.470=?==-Whcλ 12-3 从铝中移去⼀个电⼦需要能量4.20eV 。
⽤波长为200nm 的光投射到铝表⾯上，求：（1）由此发射出来的最快光电⼦和最慢光电⼦的动能；（2）遏⽌电势差；（3）铝的红限波长。
解（1）根据爱因斯坦光电效应⽅程 W E h km +=ν最快光电⼦的动能W hc W h m E -=-==λν2m max k 21v eV 2.02J 1023.319=?=-最慢光电⼦逸出铝表⾯后不再有多余的动能，故0min k =E（2）因最快光电⼦反抗遏⽌电场⼒所做的功应等于光电⼦最⼤初动能，即max k E eU a =，故遏⽌电势差V 02.2maxk ==eE U a （3）波长为红限波长λ0的光⼦，具有恰好能激发光电⼦的能量，由λ0与逸出功的关系W hc=0λ得铝的红限波长nm 296m 1096.270=?==-Whcλ 12-4 在⼀个光电效应实验中测得，能够使钾发射电⼦的红限波长为562.0nm 。
（1）求钾的逸出功；（2）若⽤波长为250.0nm 的紫外光照射钾⾦属表⾯，求发射出的电⼦的最⼤初动能。
解（1）波长为红限波长λ0的光⼦具有恰能激发光电⼦的能量，即光⼦能量等于逸出功由W hc =0λ，得钾的逸出功 eV 2.21J 1054.3190=?==-λhc W（2）根据光电效应⽅程 W E ch+=km λ光电⼦的最⼤初动能为W hc W h m E -=-==λν2m km 21v eV 76.2J 1042.419=?=-12-5（1）试⽤上述数据在坐标纸上作U a ~ν图线；（2）利⽤图线求出⾦属锂的光电效应红限波长；（3）从这些数据求普朗克常数。
简明天文学教程 4天文观测
2019/12/21
8
CSJ
行星辨认及其视运动
• 行星表面状况
– 行星同月亮一样也有相位变化，即有圆有缺。地外行星还 有光环和卫星。这些都要在行星观测中加以留心观察。
• 行星视运动
– 把一个行星在一年中 的不同时刻的视位置 标在星图上，就得到 了行星的视运动路线。
2019/12/21
9
③ 填写报表：“流星细目表”和“流星目视观测报 表”。
2019/12/21
23
CSJ
五、实验练习
完成附录中所提供的配 套练习，并按规范格式 提交实验报告。
2019/12/21
24
2019/12/21
22
CSJ
流星雨的目视观测
操作步骤
①选择合适的场地和天空状况。视野方向在一定的 时间段内要固定，天区要高，如果多人一起观测， 可以分工各自负责一块天区。
②发现流星时，观测者要判断流星数目和颜色、流 星的归属（群内流星和群外流星）、流星的速度 （快、中、慢），同时报告星等、方位和仰角等特 征。
2019/12/21
14
CSJ
太阳黑子的观测
1
测前准备
操作步骤
2
描画黑子
3
计算黑子相对数
①仔细观看黑子的形状和轮廓，先用硬铅笔描画黑 子半影轮廓，再用软铅笔描画黑子本影轮廓。
②先画西边的黑子，后画东边的；先描大黑子群， 后描小黑子群和单个黑子。
③记下描画前和描画后的时刻，以中间值作为观测 时刻。
2019/12/21
2019/12/21
21
CSJ
金星凌日的观测
操作步骤
①选择合适的天文望远镜。 ②在入凌前，要把表对得尽量准确，同时尽可能地调整好极轴， 画好东西线，把太阳上的可见黑子描绘于观测用纸上。 ③注视日面的东边缘，当看到圆滑的边缘像日食似的刚开始缺 了一小块时，意味着凌日开始了，应立刻记下时间，这便是入 凌时的外切时间，并描出外切的位置。同样，也应记下入凌时 的内切时间，描出内切的位置。这时，整个金星已经完全处于 太阳的圆面之内了。从此刻开始，要每隔半个小时把金星的位 置在同一张观测用纸上描绘一遍，在每个位置上注明时间，直 至即将出凌。 ④整理数据。
简明天文学教程第二版第三章答案余明主编
简明天文学教程第二版第三章答案余明主编第三章时间与历法1.何谓时间？答：时间有时刻和时段两重含义。
时刻是指无限流逝时间中的某一瞬间；时段是指任意两时刻之间的间隔。
2.何谓测时？常用的计时系统有哪些？答：测时，是时间计量工作的一项内容。
古时候是靠立竿见影，测定太阳影子定时间或测定某些恒星的位置来确定时间的。
现代则是应用中星仪或等高仪等测时仪器观测选定的某恒星（如太阳）通过的瞬间，再经过归算获得准确的时刻。
常见的计时系统有恒星时、太阳时（有视太阳时和平太阳时）、太阴时、历书时、原子时和协调时等。
3.已知某地毕宿五（a=4h35m）正好上中天，当日太阳的赤经为21h51m44s，时差为-14m13s，求当时该地的平时。
答：由平时=视时-时差=（恒星时-太阳赤经+12h）-时差=4h35m-21h51m44s+12h+14m13s+24h=18h57m29s4.在成都某地（赤经=104°05′E=6h56m20s E）5月6日用日冕测得视太阳时10h02m,求相应的地方平时及北京时间。
（时差为3h24m）平时=视时-时差=10h02m-3h24m=9h58m36s北京时间=9h58m36s+(120°-104°05′) ×4m=11h02m6s5.已知东八区的区时为2000年1月13日8h,求西九区的区时？答：西九区区时=东八区区时-（8+9）小时=1月12日15时6.为什么要设立国际日期变更线？答：我们换算各地的地方时或区时，会产生时间丢失的情况，为此国际上人为设定一条国际日期变更线以求解决这个问题。
理论国际日期变更线是180°经线，实际国际日期变更线是一根折线。
从西十二区越过日界线到东十二区加一天，反之相反。
7.简述我国及世界时间服务状况？答：时间服务是指把测得的时间用各种手段播报出去的工作，也称为授时或播时。
在古代则采用鸣锣击鼓声音报时等简易的方式，近代的时间服务有无线播报时，电视系统授时。
简明天文学教程第二版第四章答案 余明主编
第四章星空区划和四季星空1.何谓星空区划？答：根据一定的法制，把天空划分成一定的区域。
在历史上，不同的民族和地区都有自己的星空区划。
国际通行的星空区划88个星座。
中国古代的星空区划--三垣，四象二十八宿。
2.88个星座是如何确定的？北天有几个？南天有几个？黄道带有几个？试写出黄道带的主要星座。
答：在公元前650年前后出现在《创世语录》中的就有36个，其中北天、黄道带和南天各12个。
公元前270年左右在《天象诗》中共提到了44个星座。
其中北天19个（小熊、大熊、牧夫、天龙、仙王、仙后、仙女、英仙、三角、飞马、海豚、御夫、武仙、天琴、天鹅、天箭、北冕、蛇夫等）；黄道带13个星座（白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、螯、天蝎、人马、摩羯、宝瓶、双鱼、驶）；南天12个星座（猎户、犬、波江、天兔、鲸鱼、南船、半人马、天坛、长蛇、巨爵、乌鸦等）。
1922年，国际天文学采纳英国天文学家威廉·赫歇尔提出的星座用赤经线和赤纬线来划分的建议，对历史上沿用的星座名称和范围作了调整，取消了一些星座，最后确定全天星座为88个。
其中北天19个，南天47个，黄道12个。
黄道带12个星座：双鱼、白羊、金牛、双子、天秤、巨蟹、室女、狮子、天蝎、人马、摩羯、宝瓶。
之后，希腊著名的天文学家喜帕恰斯（伊巴谷）编制了一份含星数850颗的星表，他把蛇夫座分为长蛇座与蛇夫座，把半人马座的东部分出来称为豺狼座；把黄道带上的驶并入金牛座，后来才划归蛇夫座。
公元2世纪，希腊天文学家托勒密总结了古代天文学成就，写成了巨著《天文学大成》，他把黄道带的螯座改为天秤座，把犬座分为大犬和小犬，并增设小马座和南冕座，到此合计有48个星座，北天星座的名称基本上就确定下来了。
到17世纪初，德国的天文学家拜尔（1572～1625）从航海学家西奥图的记录中得知南天的一些星座，他在《星辰观测》一书中，除了上述48个星座之外，又增写了南天极附近的12个星座：蜜蜂（后改为苍蝇）、天鸟（后改为天燕）、蝘蜒、剑鱼、天鹤、水蛇、印第安、孔雀、凤凰、飞鱼、杜鹃、南海。
简明天文学教程 2四季星空
12
CSJ
利用天球仪观星
操作步骤
天球仪经过高度校正、纬度校正、时间校正后，即 与当时的实际天空一致。球心与桌面某星连线延长 直至天空，天空上对应的星即为该星。
2019/12/21
13
CSJ
利用星图与活动星图观星
操作步骤
1
2
利用星图观星
利用活动星图观星
使用时，面向北方（北极星图）举起星图将图中心 正对北天极，月份向上，使星图东西方向与实际相 符，然后与实际星空对比观察。
2019/12/21
7
CSJ
认识主要星座和亮星
• 星座：为了辨认满天群星，人们用想象的线条将各 星连接起来，构成各种各样的图形，或把某一块星 空划分成若干区域，予以命名。
2019/12/21
8
CSJ
认识主要星座和亮星
• 四大星区：为了对全天星座分布大势有全局认识， 将星空按赤经划分为四大星区。
2019/12/21
活动星图使用 认识主要星座和亮星
2019/12/21
4
2019/12/21
CSJ
活动星图使用
• 活动星图是由一个可转动的星 盘底座（下盘）与一个带椭圆 开口与时间刻度的圆盘（上盘） 组成。
– 星盘（下盘）是一幅天球的极投 影展示图。一般主要绘有赤纬在 －65°—＋90°范围的国际通用 星座60个，星点的大小表示星的 视星等。
– 地盘（上盘）绘有指定地理纬度 的地平坐标网图，并注有方位和 高度。它有一个透明的椭圆形窗 口，即为观测者所见的天空范围。
5
CSJ
活动星图使用
2019/12/21
6
CSJ
活动星图使用
• 使用时，旋转底盘，使底盘上的日期和上盘上的时间正好与观测的日期 和时刻相吻合，此时上盘地平圈透明窗口内显露出来的部分星象即为当 时可见的星空。把活动星图举过头顶，使星图上的南北方向同大自然的 南北方向一致，这样就可以按图所示去辨认星座了。此外，活动星图还 可以帮助我们了解星座出现的时间和位置、太阳出没的时刻及方位等。
大学物理简明教程第三版 版课后答案
（ ）
（A） v v, v v （C） v v, v v
答案：(D)。
（B） v v, v v （D） v v, v v
1.2 填空题
(1) 一质点，以 m s 1 的匀速率作半径为 5m 的圆周运动，则该质点在 5s 内，位移的大小
是 ；经过的路程是 。 答案： 10m； 5πm。
1.5 一质点沿 x 轴作直线运动，t 时刻的坐标为 x = 4.5 t2 – 2 t3 (SI) ．试求：
(1) 第 2 秒内的平均速度；(2)第 2 秒末的瞬时速度； (3) 第 2 秒内的路程．
解：(1)
v x / t 0.5 m/s
(2)
v = d x/d t = 9t - 6t2
v(2) =-6 m/s
tan 45 a 1 an
即
R 2 R
亦即 则解得 于是角位移为
(9t 2 )2 18t t3 2 9
2 3t3 2 3 2 2.67rad 9
1.12
质点沿半径为 R 的圆周按 s ＝ v0t
1 bt 2 的规律运动，式中 s 为质点离圆周上某点的 2
弧长, v0 ， b 都是常量，求：(1) t 时刻质点的加速度；(2) t 为何值时，加速度在数值上等
x
2t
2
1 2
t3
c2
由题知 t 0 , x0 5 ,∴ c2 5
故
x 2t 2 1 t 3 5
2
所以 t 10 s 时
v10
4 10
3 102 2
190
m s 1
x10
2 102
1 103 2
5
705
m
1.11 一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为 =2+3 t 3 ，式中 以弧度计， t 以秒
课后题答案
课后题答案第1章天体及其研究的方法1.何谓天体和天体系统？试举例说明。
目前把天体认为是宇宙间各种星体的总称，包括恒星（如太阳）、行星（如地球）、卫星（如月球）、彗星、流星体、陨星、小行星、星团、星系、星际物质以及暗物质等。
天体系统是指在引力的作用下，邻近的天体会集结在一起，组成互有联系的系统，即互有引力联系的若干天体所组成的集合体，如地月系、太阳系、星系（银河系、河外星系）、星系群、星系团、超星系团等。
2.获悉天体信息的主要渠道有哪些？获悉天体信息的主要渠道有电磁波、宇宙线、中微子、引力子、其它（如陨石、宇航取样等）。
3.天球是如何定义的？天穹和天球有何区别？天球是以观测者（或地心、日心等）为中心、以任意长为半径的一个假想的球体，在天文学上用作表示天体视位置和视运动的辅助工具。
天穹有别于天球。
天球是整球，天穹是半球；天球是圆的，而天穹是扁的。
4.简要说明天球坐标的一般模式。
常用的天球坐标有哪些？试对其进行列表比较。
（1）天球坐标的一般模式：天球上一点的位置，可用该点距离天球基本点和基本圈的大圆弧，或大圆弧所对应的圆心角来度量，这种弧长又叫球面坐标。
由天球上的纬度和经度所组成的坐标即天球坐标。
建立天球坐标必须具备三个条件：第一，选择一个通过球心的直线作为基本轴，或选择一个特定的大圆作为基本圈（基本轴和基本圈平面相垂直）；第二，选择球面上任意点（除极点外）作为基本点；第三，确定度量方向和范围。
天球上一点的位置，可用任意一种天球坐标系统来测定。
由于所选择的基本点和基本圈的不同，因而得出不同天球坐标系。
天球坐标的一般模式是球面三角形，如图2.3（将图号改为与教材相同的图号）。
构成这个三角形的三条边，分别属于三个大圆，即基圈、始圈和终圈。
三角形的三个顶点是基圈的极点、原点（始圈与基圈的交点）和介点（终圈与基圈的交点）。
三边中的基圈和始圈，分别是坐标系的横轴和纵轴，终圈则是可变动的，体现这种变动的是点的经度和点的纬度。
大学物理简明教程习题解答第11章_2010.9
第11章 狭义相对论11-1 一根在参照系s 中平行于x 轴的细棒，沿此轴以0.63c 运动。
它的静长是1.70m ，求在s 系中测得的细棒长度。
解 已知细棒静长m 70.10=L ，相对S 系的运动速度c u 630.=。
在S 系中测得棒长发生收缩。
根据长度收缩公式，细棒长度为m 32.1/1220=-=c u L L11-2 一根米尺沿长度方向相对观察者作匀速运动，观察者测得其长度为75cm ，求米尺的运动速度。
解 已知米尺静长cm 1000=L ，米尺相对观察者作匀速直线运动。
观察者测得米尺长度 cm 75/1220=-=c u L L 故米尺的运动速度 82266.075.01)(1c c L L c u =-=-= 11-3 一根米尺沿着它的长度方向相对于观察者以0.6c 的速度运动，米尺通过观测者面前要花多长时间？解 已知米尺静长cm 1000=L ，米尺相对于观察者的运动速度c u 60.=。
根据长度收缩公式，观察者测得米尺长度 m 800.08.0/10220==-=L c u L L 米尺通过观察者面前需要的时间s 1044.4Δ9-⨯==uLt 11-4 一个立方体的（固有）体积为1000cm 3。
求沿与立方体的一边平行的方向以0.8c 的速度运动的观察者o '所测得的体积。
解 已知立方体的固有边长cm 10300==V L ，观察者o '相对立方体一边平行运动，c u 80.=。
测得与运动方向垂直的边长保持不变，但与运动方向平行的边长发生长度收缩。
根据长度收缩公式，有 cm 0.66.0/10220==-=L c u L L 观察者o '测得立方体体积320cm 600==L L V11-5 一个π介子在它自己的参照系中的平均寿命是2.6⨯10–8s 。
如果介子以0.95c 的速率运动，则在地面上的观察者测得它的平均寿命是多少？解 π介子在自己的参照系，即在相对静止的参照系中的寿命为原时，即s 106.2Δ80-⨯=t 。
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
物理学简明教程第八章课后习题答案高等教育出版社
物理学简明教程第八章课后习题答案高等教育出版社第八章 光学8-1 在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1 、S 2 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处，现将光源S 向下移动到图中的S ′位置，则（ ）（A ） 中央明纹向上移动，且条纹间距增大 （B ） 中央明纹向上移动，且条纹间距不变 （C ） 中央明纹向下移动，且条纹间距增大 （D ） 中央明纹向下移动，且条纹间距不变分析与解 由S 发出的光到达S 1 、S 2 的光程相同，它们传到屏上中央O 处，光程差Δ＝0，形成明纹．当光源由S 移到S ′时，由S ′到达狭缝S 1 和S 2 的两束光产生了光程差．为了保持原中央明纹处的光程差为0，它会向上移到图中O ′处．使得由S ′沿S 1 、S 2 狭缝传到O ′处的光程差仍为0．而屏上各级条纹位置只是向上平移，因此条纹间距不变．故选（B ）．题8-1 图8-2 如图所示，折射率为n 2 ，厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1 和n 3，且n 1 ＜n 2 ，n 2 ＞n 3 ，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是（ ）()()()()2222222D 2C 22B 2A n e n e n e n en λλλ---题8-2 图分析与解 由于n 1 ＜n 2 ，n 2 ＞n 3 ，因此在上表面的反射光有半波损失，下表面的反射光没有半波损失，故它们的光程差222λ±=∆e n ，这里λ是光在真空中的波长．因此正确答案为（B ）．8-3 如图（a ）所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L 变小，则在L 范围内干涉条纹的（ ）（A ） 数目减小，间距变大 （B ） 数目减小，间距不变 （C ） 数目不变，间距变小 （D ） 数目增加，间距变小题8-3图分析与解 图（a ）装置形成的劈尖等效图如图（b ）所示．图中 d 为两滚柱的直径差，b 为两相邻明（或暗）条纹间距．因为d 不变，当L 变小时，θ 变大，L ′、b 均变小．由图可得L d b n '==//2sin λθ，因此条纹总数n d b L N λ//2='=，因为d 和λn 不变，所以N 不变．正确答案为（C ）8-4 用平行单色光垂直照射在单缝上时，可观察夫琅禾费衍射.若屏上点P 处为第二级暗纹，则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为（ ）（A ） 3 个 （B ） 4 个 （C ） 5 个 （D ） 6 个 分析与解 根据单缝衍射公式()()(),...2,1 212 22sin =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+±±=k λk λk θb 明条纹暗条纹因此第k 级暗纹对应的单缝处波阵面被分成2k 个半波带，第k 级明纹对应的单缝波阵面被分成2k ＋1 个半波带．则对应第二级暗纹，单缝处波阵面被分成4个半波带．故选（B ）．8-5 波长λ＝550 nm 的单色光垂直入射于光栅常数d ＝='+b b 1.0 ×10-4 cm 的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（ ）（A ） 4 （B ） 3 （C ） 2 （D ） 1 分析与解 由光栅方程(),...1,0dsin =±=k k λθ，可能观察到的最大级次为()82.1/2dsin max =≤λπk即只能看到第1 级明纹，正确答案为（D ）．8-6 三个偏振片P 1 、P 2 与P 3 堆叠在一起，P 1 与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1 的偏振化方向间的夹角为30°，强度为I 0 的自然光入射于偏振片P 1 ，并依次透过偏振片P 1 、P 2与P 3 ，则通过三个偏振片后的光强为（ ）（A ） 3I 0/16 （B ） 3I 0/8 （C ） 3I 0/32 （D ） 0 分析与解 自然光透过偏振片后光强为I 1 ＝I 0/2．由于P 1 和P 2 的偏振化方向成30°，所以偏振光透过P 2 后光强由马吕斯定律得8/330cos 0o 212I I I ==．而P 2和P 3 的偏振化方向也成60°，则透过P 3 后光强变为32/360cos 0o 223I I I ==．故答案为（C ）13-4 一平行超声波束入射于水中的平凸有机玻璃透镜的平的一面，球面的曲率半径为10 cm ，试求在水中时透镜的焦距.假设超声波在水中的速度为11s m 1470-⋅=u ，在有机玻璃中的速度为12s m 2680-⋅=u .分析 薄透镜的像方焦距公式为210r n n r n n n f Li L i---='，弄清公式中各值代表的物理意义即可求解本题.这里i n n 、0分别为透镜前后介质的折射率，由题意透镜前后介质均为水，故水n n n i ==0;L n 为透镜的折射率；1r 为透镜平的一面的曲率半径，即∞=1r ；2r 为透镜凸的一面的曲率半径，即2r = - 10 cm.解 由上述分析可得cm 1.2211212122221112-=-=-=---='u u rn n r r n n r n n n f i8-8 将一根短金属丝置于焦距为35 cm 的会聚透镜的主轴上，离开透镜的光心为50 cm 处，如图所示. (1) 试绘出成像光路图；（2）求金属丝的成像位置.分析 （1） 凸透镜的成像图只需画出两条特殊光线就可确定像的位置.为此作出以下两条特殊光线：过光心的入射光线折射后方向不变；过物方焦点的入射光线通过透镜入射后平行于主光轴.(2)在已知透镜像方焦距f '和物距p 时，利用薄透镜的成像公式f p p '=-'111即可求得像的位置. 解 （1）根据分析中所述方法作成像光路图如图所示. (2) 由成像公式可得成像位置为cm 117cm 355035)50(=+-⨯-='+'='f p f p p题 8-8 图8-9 在双缝干涉实验中，两缝间距为0.30 mm ，用单色光垂直照射双缝，在离缝1.20m 的屏上测得中央明纹一侧第5条暗纹与另一侧第5条暗纹间的距离为22.78 mm ．问所用光的波长为多少，是什么颜色的光？分析与解 在双缝干涉中，屏上暗纹位置由()212λ+'=k d d x 决定，式中d ′为双缝到屏的距离，d 为双缝间距．所谓第5条暗纹是指对应k ＝4 的那一级暗纹．由于条纹对称，该暗纹到中央明纹中心的距离mm 27822.=x ，那么由暗纹公式即可求得波长λ．此外，因双缝干涉是等间距的，故也可用条纹间距公式λdd x '=∆求入射光波长．应注意两个第5 条暗纹之间所包含的相邻条纹间隔数为9（不是10，为什么？），故mm 97822.=∆x . 解1 屏上暗纹的位置()212λ+'=k d d x ，把m 102782243-⨯==.,x k 以及d 、d ′值代入，可得λ＝632.8 nm ，为红光．解2 屏上相邻暗纹（或明纹）间距'd x dλ∆=，把322.7810m 9x -∆=⨯，以及d 、d ′值代入，可得λ＝632.8 nm ．8-10 在双缝干涉实验中，用波长λ＝546.1 nm 的单色光照射，双缝与屏的距离d ′＝300mm ．测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ，求双缝间的距离．分析 双缝干涉在屏上形成的条纹是上下对称且等间隔的．如果设两明纹间隔为Δx ，则由中央明纹两侧第五级明纹间距x 5 －x -5 ＝10Δx 可求出Δx ．再由公式Δx ＝d ′λ／d 即可求出双缝间距d ．解 根据分析：Δx ＝（x 5 －x -5）/10 ＝1.22×10-3 m 双缝间距： d ＝d ′λ／Δx ＝1.34 ×10-4 m8-11 如图所示，将一折射率为1.58的云母片覆盖于杨氏双缝上的一条缝上，使得屏上原中央极大的所在点O 改变为第五级明纹.假定λ=550 nm ，求：（1）条纹如何移动？（2） 云母片的厚度t.题8-11图分析 (1)本题是干涉现象在工程测量中的一个具体应用，它可以用来测量透明介质薄片的微小厚度或折射率．在不加介质片之前，两相干光均在空气中传播，它们到达屏上任一点P 的光程差由其几何路程差决定，对于点O ，光程差Δ＝0，故点O 处为中央明纹，其余条纹相对点O 对称分布．而在插入介质片后，虽然两相干光在两介质薄片中的几何路程相同，但光程却不同，对于点O ，Δ≠0，故点O 不再是中央明纹，整个条纹发生平移．原来中央明纹将出现在两束光到达屏上光程差Δ=0的位置.(2) 干涉条纹空间分布的变化完全取决于光程差的变化．因此，对于屏上某点P （明纹或暗纹位置），只要计算出插入介质片前后光程差的变化，即可知道其干涉条纹的变化情况．插入介质前的光程差Δ1 ＝r 1 －r 2 ＝k 1 λ（对应k 1 级明纹），插入介质后的光程差Δ2 ＝（n －1）d ＋r 1 －r 2 ＝k 1 λ（对应k 1 级明纹）．光程差的变化量为Δ2 －Δ1 ＝（n －1）d ＝（k 2 －k 1 ）λ式中（k 2 －k 1 ）可以理解为移过点P 的条纹数（本题为5）．因此，对于这类问题，求解光程差的变化量是解题的关键．解 由上述分析可知，两介质片插入前后，对于原中央明纹所在点O ，有()λ51212=-=∆-∆d n将有关数据代入可得m 1074.4156-⨯=-=n d λ8 －14 如图所示，折射率n 2 ＝1.2 的油滴落在n 3 ＝1.50 的平板玻璃上，形成一上表面近似于球面的油膜，测得油膜中心最高处的高度d m ＝1.1 μm ，用λ＝600 nm 的单色光垂直照射油膜，求（1） 油膜周边是暗环还是明环？ （2） 整个油膜可看到几个完整的暗环？题8-14 图分析 本题也是一种牛顿环干涉现象，由于n 1 ＜n 2 ＜n 3 ，故油膜上任一点处两反射相干光的光程差Δ＝2n 2d ．（1） 令d ＝0，由干涉加强或减弱条件即可判断油膜周边是明环．（2） 由2n 2d ＝（2k ＋1）λ/2，且令d ＝d m 可求得油膜上暗环的最高级次（取整），从而判断油膜上完整暗环的数目．解 （1） 根据分析，由()()(),...2,1,0 212 22=⎪⎩⎪⎨⎧+=k k k d n 暗条纹明条纹λλ 油膜周边处d ＝0，即Δ＝0 符合干涉加强条件，故油膜周边是明环． （2） 油膜上任一暗环处满足()(),...,,/21021222=+==∆k k d n λ令d ＝d m ，解得k ＝3.9，可知油膜上暗环的最高级次为3，故油膜上出现的完整暗环共有4 个，即k ＝0，1，2，3．8-16 一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明纹位置正好和波长为600 nm 的单色光垂直入射时的第二级明纹的位置一样，求前一种单色光的波长．分析 采用比较法来确定波长．对应于同一观察点，两次衍射的光程差相同，由于衍射明纹条件()212sin λϕ+=k b ，故有()()22111212λλ+=+k k ，在两明纹级次和其中一种波长已知的情况下，即可求出另一种未知波长．解 根据分析，将32nm 600122===k k ,,λ代入()()22111212λλ+=+k k ，得()nm 642812121221.=++=k k λλ8-17 已知单缝宽度b ＝1.0 ×10-4 m ，透镜焦距f ＝0.50 m ，用λ1 ＝400 nm 和λ2 ＝760 nm 的单色平行光分别垂直照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离，以及这两条明纹之间的距离．若用每厘米刻有1000条刻线的光栅代替这个单缝，则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远？ 这两条明纹之间的距离又是多少？分析 用含有两种不同波长的混合光照射单缝或光栅，每种波长可在屏上独立地产生自己的一组衍射条纹，屏上最终显示出两组衍射条纹的混合图样．因而本题可根据单缝（或光栅）衍射公式分别计算两种波长的k 级条纹的位置x 1和x 2 ，并算出其条纹间距Δx ＝x 2 －x 1 ．通过计算可以发现，使用光栅后，条纹将远离屏中心，条纹间距也变大，这是光栅的特点之一．解 （1） 当光垂直照射单缝时，屏上第k 级明纹的位置()f bk x 212λ+=当λ1 ＝400 nm 和k ＝1 时， x 1 ＝3.0 ×10-3 m 当λ2 ＝760 nm 和k ＝1 时， x 2 ＝5.7 ×10-3 m 其条纹间距 Δx ＝x 2 －x 1 ＝2.7 ×10-3 m （2） 当光垂直照射光栅时，屏上第k 级明纹的位置为f dk x λ=' 而光栅常数 m 10m 1010532--==d当λ1 ＝400 nm 和k ＝1 时， x 1 ＝2.0 ×10-2 m 当λ2 ＝760 nm 和k ＝1 时， x 2 ＝3.8 ×10-2 m其条纹间距 m 1081212-⨯='-'='∆.x x x 8-20 一束光是自然光和线偏振光的混合，当它通过一偏振片时，发现透射光的强度取决于偏振片的取向，其强度可以变化 5 倍，求入射光中两种光的强度各占总入射光强度的几分之几．分析 偏振片的旋转，仅对入射的混合光中的线偏振光部分有影响，在偏振片旋转一周的过程中，当偏振光的振动方向平行于偏振片的偏振化方向时，透射光强最大；而相互垂直时，透射光强最小．分别计算最大透射光强I max 和最小透射光强I min ，按题意用相比的方法即能求解．解 设入射混合光强为I ，其中线偏振光强为xI ，自然光强为（1－x ）I ．按题意旋转偏振片，则有最大透射光强 ()I x x I ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=121max最小透射光强 ()I x I ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=121min按题意5min max =I I /，则有()()x x x -⨯=+-1215121解得 x ＝2/3即线偏振光占总入射光强的2/3，自然光占1/3．。
简明天文学教程第二版第五章答案 余明主编
第五章天文观测工具和手段1.获得宇宙信息的渠道有哪些？主要探测器有哪些？答：主要渠道有:（1）电磁波（2）宇宙线（3）中微子（4）引力子（5）其它（如陨石、宇航取样等）主要探测器：各种粒子探测器空间探测器等2.人类探索宇宙的基本方法和工具主要从哪几个方面进行？答：方法：从目视观测到仪器（望远镜、分光镜、CCD、干涉仪等）观测；从光学波段到射电波段、红外波段、紫外波段、以致全波段；从地面观测站到太空实验室。
主要工具：（1）望远镜包括光学观测，射电观测，空间观测等；（2）光谱分析仪；（3）干涉仪；等等。
3.简述人造卫星--航天器的分类，组成和轨道特征答：航天器种类繁多，按是否载人，可分为无人航天器和载人航天器两大类。
若按照所执行的任务和飞行方式可作进一步划分。
载人航天器可分为载人飞船、航天飞船、太空实验室和空间站等几种。
航天器的组成见图。
航天器的轨道特征：航天器轨道是指航天器在太空中飞行时质心的运动轨迹。
按航天器任务，一般可有人造卫星运行轨道，行星探测器轨道等几类；按飞行范围，又可分为绕地球质心运行段，绕月球质心运行段，绕太阳质心运行段和绕行星（地球除外）质心运行段等不同的阶段。
航天器的轨道一般由开普勒轨道和轨道摄动两部分组成。
（1）人造卫星轨道：人造卫星轨道是在地球引力作用下，环绕地球运动时其质心的运动轨迹。
一般卫星飞行高度500-600KM之间，多数运行方向和地球自转相同。
（2）月球探测器轨道：月球探测器受地月引力共同作用，轨道按顺序首先分为环绕地球的停泊轨道和地月之间的饿转移轨道，若要软着陆还要设计着陆轨道，若要返回地球的探测器，还要返回轨道。
行星探测器轨道；行星探测器轨道按运动过程中受到的主要天体的引力，可分为绕地心运动阶段，绕日心运动阶段和绕行星质心的运动阶段。
这3个运动阶段分别与地球引力作用，太阳引力作用，行星引力作用相对应。
4.何谓虚拟天文台？原理如何？建设虚拟天文台有何意义？答：虚拟天文台是利用最先进的计算机和网络技术将各种天文研究资源（观测数据、天文文献、计算资源等）甚至天文观测设备，以标准的服务模式无缝地汇集在同一系统中。
- 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)。
第一章绪论1、简述天文学的研究对象,研究方法与特点？答:天文学的研究对象就是天体,其研究的基本方法就是对天体的观测,包括目视观测与仪器观测。
它的研究特点就是:(1)大部分情况下人类不能主动去实验,只能被动观测。
(2)强调对天体进行全局、整体图景的综合研究。
表现观测上就是全波段、全天候。
在理论上依赖模型与假设。
(3)需用计算机把观测所获得的大量原始资料进行整理。
使天文学研究发生重大变化的另一个技术进步就是快速互联网技术,这使得异地天文数据的交换与处理成为可能,使得观测数据具有巨大的科学产出的潜在意义。
目前,虚拟天文台的提出与建设对天文研究意义深远。
(4) 具有大科学的特征,需要大量投资。
(5) 以哲学为指导。
2、研究天文学的意义有哪些？答:天文学与人类关系密切,天文学对于人类生存与社会进步具有积极重要的意义,突出表现在以下几个方面:(1) 时间服务:准确的时间不单就是人类日常生活不可缺少的,而且对许多生产与科研部门更为重要。
最早的天文学就就是农业与牧业民族为了确定较准确的季节而诞生与发展起来的。
现代的一些生产与科研工作更离不开精确的时间。
例如,某些生产、科学研究、国防建设与宇航部门,对时间精度要求精确到千分之一秒,甚至百万分之一秒,否则就会失之毫厘,差之千里。
而准确的时间就是靠对天体的观测获得并验证的。
(2) 导航服务:对地球形状大小的认识就是靠天文学知识取得的。
确定地球上的位置离不开地理坐标,测定地理经度与纬度,无论就是经典方法还就是现代技术,都属于天文学的工作内容。
(3) 人造天体的成功发射及应用:目前,人类已向宇宙发射了数以千计的人造天体,其中包括人造地球卫星、人造行星、星际探测器与太空实验站等。
它们已经广泛应用于国民经济、文化教育、科学研究与国防军事。
仅就人造地球卫星而言,有通讯卫星、气象卫星、测地卫星、资源卫星、导航卫星等,根据不同需要又有地球同步卫星、太阳同步卫星等。
所有人造天体都需要精确地设计与确定它们的轨道、轨道对赤道面的倾角、偏心率等。
这些轨道要素需要进行实时跟踪,才能保持对这些人造天体的控制与联系。
这一切都得借助天体力学知识。
(4) 导航服务:天文导航就是实用天文学的一个分支学科,它以天体为观测目标并参照它们来确定舰船、飞机与宇宙飞船的位置。
早期的航海航空定位使用六分仪(测高、测方位)与航海钟,靠观测太阳、月亮、几颗大行星与明亮恒星,应用定位线图解方法来确定位置,其精度较低,且受天气条件限制。
随着电子技术的进步,已发展了多种无线电导航技术来克服这方面的缺陷。
宇宙航行开始以后,为了确定飞船在空间的位置与航向,天文导航也有相当重要的作用。
目前,全球卫星定位系统(GPS)技术的应用,使卫星导航更精确。
卫星导航不仅普遍用于航天、航空、航海,而且还用于陆面交通管理。
(5) 探索宇宙奥秘,揭示自然界规律:随着对宇宙认识的深入,人类从宇宙中不断获得地球上难以想象的新发现。
例如,19世纪初有位西方哲学家断言,恒星的化学组成就是人类永远不可能知道的。
但过了不久,由于分光学(光谱分析)的应用,很快知道了太阳的化学组成。
其中的氦元素就就是首先在太阳上发现的,25年后人们才在地球上找到它。
太阳何以会源源不断地发射如此巨大的能量,这就是科学家早就努力探索的课题。
直到20世纪30年代有人提出氢聚变为氦的热核反应理论,才完满地解决了太阳产能机制问题。
几十年后,人类在地球上成功地实验了这种聚变反应──氢弹爆炸。
20世纪60年代后天文学中的四大发现,令人大开眼界。
从地心说、日心学到无心学就是人类认识宇宙的三个里程碑。
(6) 研究天文与地学的关系:地球作为一颗普通的行星,运行于宇宙空间亿万颗星体之间,地球的形成、演化及重大地质历史事件无不与其宇宙环境有关。
事实表明,地球本身记录了在地质历史时期所经历的天文过程的丰富信息。
例如,地球自转变慢,就就是通过古代珊瑚化石的研究证实的。
珊瑚也象树木年轮那样具有"年带"。
珊瑚每天周期性地分泌碳酸钙,在身上形成一条条日纹。
3、2亿年前的珊瑚化石,每个年带含有400条日纹,表明那时地球一年自转400圈,说明那时地球自转比现在快得多。
这与理论推算的结果十分一致。
人们很早就注意到地质现象普通存在着周期性,而天体星系的运行及演化也无一不按自己的规律进行,并且地质周期同天文周期存在着某些对应关系。
太阳绕银河系中心运动的周期大约就是2、5亿年,这叫做太阳的银河年。
在一个银河年中, 太阳处于银河系不同位置,由于宇宙环境的变化,会给太阳与地球带来影响。
(7) 探索地外生命与地外文明:人类在探索宇宙奥秘过程中,对地外生命与地外文明的寻求就是最令人神往的。
我们认为宇宙就是一个与谐的整体,它不会偏爱地球。
像地球这样一个充满生机的星球,在宇宙中应该就是不少的。
人类怀着极大的好奇心希望在太阳系以内或以外找到生命,更盼望能觅到自己的知音。
近几十年来,世界各地常有不明飞行物(简称UFO)的报道。
虽然至今仍没有确切证据确认外星人曾拜访过我们地球,但就是人类还就是在继续努力地寻找地外文明。
3、了解天文学的科学分支。
答:传统的天文学分为天体测量学、天体力学与天体物理学。
二级分支如下:(1)天体测量学:又可球面天文学、方位天文学、空间天文学与天文地球动力学。
(2)天体力学:又可分摄动理论、天体力学定性理论、天体力学数值方法、历书天文学、天体的形状与自转理论与天体动力学。
(3)天体物理学:分为太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、星系天文学、高能天体物理学、恒星天文学、天体演化学、射电天文学与空间天文学。
目前,著名天文学家王绶琯院士又提出新的学科分类,包括理性工具分类、观测工具分类与研究目标分类(参见教材)。
4、简述古代天文学的起源与发展。
答:天文学就是与人类文明同时发端的一门古老的学科。
人类在有文字记载之前,由于农牧业生产与实际生活的需要,就开始注意某些显著的天象。
自从有了文字以后,天文学便在人类文明的发祥地萌芽并诞生了。
这便就是古代天文学的起源。
在世界文明古国,早期天文学都得到发展。
(1)古埃及天文学发展情况。
该时期埃及人已经掌握了一定天文知识。
注意天狼偕日的现象,认识太阳在恒星间一年移动一周,并制定历法规定一年长度为365天一年12个月,每月30天,年末再加5个附加日。
(2)巴比伦与亚述古代天文学发展情况。
该时期巴比伦与亚述人制定了接近科学实际的阴阳历,规定了大小月,还认识了12个月与五星的运行规律,她们还认识到黄道与白道,月食一定发生在望,并且只有当以月亮靠近黄白交点时才能发生食。
(3)古印度代天文学发展情况。
此阶段印度人创立了阴阳历,把黄道天区划分为27个相等的部分,与恒星月周期相等。
(4)古希腊天文学发展情况。
希腊人继承了巴比伦与亚述人的文化遗产,在天文学方面做出了重要的贡献,并出现了四大学派,即:爱奥尼亚学派,毕达哥拉斯学派,柏拉图学派与亚历山大学派。
特别就是托勒玫集古希腊天文学的成就提出“地心宇宙体系”对后期天文学发展影响很大。
(5)中国古代天文学发展情况。
该阶段中国人已懂得天文定向知识,观象授时、天象记录、编制历法,并有24节气的全部名称,还提出朴素的宇宙观。
5、简述欧洲15`,16,17,18,19,20世纪天文学发展的特点及成就。
答:15世纪前,科学服从教会,天文学没有多大的发展;15世纪后,欧洲资本主义兴起。
两个世纪里,从哥白尼到伽利略再到牛顿就是近代天文学建立与发展时期,天文学从单纯描述天体的几何关系推进到研究天体之间的相互作用的新阶段;18,19两个世纪,科学技术进步,各种观测设备精度提高,导致一系列重大发现。
在天体测量学、天体力学、太阳系研究、恒星天文学、天体物理学方向各有重大成就;20世纪的天文学,发展迅速,成就辉煌。
如发现九大行星之一冥王星及其卫星。
证明黑洞的存在,系统的认识银河系,确定河外星系的概念等等。
6、简述中国天文学从古至今的发展过程。
答:中国天文学从古至今的发展大致经历了以下6个过程: (1) 萌芽与体系形成:中国天文学最能清楚的表明天文学由萌芽到早期形成与发展的一般过程。
(2) 早期综合与发展;秦汗时期为综合与发展在诸侯割据时期各地发展起来的天文学创造了条件,历代帝王对天文学的重视也推进天文学的综合发展。
(3) 继续发展与繁荣:秦汉之后,我国天文学研究逐渐走向繁荣发展阶段,在历法,仪器天文实测方面有不少创新。
(4) 由鼎盛时期到相对滞后:从宋初到明末,天文学也随着生产的发展取得了许多重要成就。
(5) 与西方天文学交融:明朝万历年间,就是西方科学知识最早传入中国的时候。
随着时间的推移,中国天文学逐渐与西方天文学融合。
(6) 近代,现代天文学的发展:随着科学技术的发展,仪器的精密,对天文学的研究更为全面与深入,成立全国权威的天文机构,取得不少研究成果。
21世纪初,我国天文机构实行了改革与重组,国家天文台的设立,标志我国天文学发展进入一个里程碑式的新阶段。
第二章天球与天球坐标1、解释下列名词。
天体天体系统天球地心天球日心天球地轴天轴黄轴银轴赤道天赤道黄道银道地极天极黄极银极地平圈天顶天底东点西点南点北点上点下点春分点秋分点夏至点冬至点子午圈卯酉圈春分圈时圈六时圈经度方位时角赤经黄经银经纬度高度赤纬黄纬银纬天体:宇宙间名种星体的总称或宇宙中所有物质的总称。
包括恒星、行星、卫星、彗星体、陨星、小行星、星团、星系、星际物质、暗物质等。
(天体可为自然天体与人造天体,天体也分为可视天体与不可视天体(暗物质)) 。
天体系统:在引力作用下,邻近的天体会集结在一起,组成互有联系的系统,就就是天体系统。
天球:以任意长为半径的一个假想的球体,若以观测者为中心,称为观测者天球。
它就是天文学用作表示天体视位置与视运动的辅助工具。
地心天球:以地心为中心的天球。
日心天球:以日心为中心的天球。
地轴:地球在自转过程中,若不考虑公转因素,从地表到地内假设就有一连串不动的点,连接这些不动的点所构成的线就就是地轴。
地球就就是绕着假想的地轴自转的。
天轴:地轴任意或无限延伸就成天轴。
黄轴:与黄道垂直,连接北黄极与南黄极的连线就就是黄轴。
银轴:与银道垂直,连接北银极与南银极的连线就就是银轴。
赤道:既垂直于地轴,又通过球心的平面与地表相割面成的圆,称为赤道,它就是地球上最大的圆。
天赤道:与北天极与南天极距离相等,且垂直于天轴的大圆,称为天赤道。
或指地球赤道平面任意扩展与天球相割而成的圆,称天赤道。
黄道:黄道面与天球相交的大圆称为黄道。
或:地球公转的轨道无限扩大与天球相交而成的圆。
银道:指银河系平面无限扩大与天球相交而成的圆。
天文界规定银道面与天赤道交角为63度26分。
为银道坐标系的基圈。
地极:地轴与地表相交的点就就是地极。
有南、北两极天极:天轴与天球相交的点就就是天极。