北京大学现代天文学复习题

第一讲天文学的发展

1，简评我国古代天文学的成就和不足。

大量观测数据:星座\黑子日食\彗星流星\超新星

长于:历法\天文仪器研制\观测与天象记录短于:天文理论

2，简述托勒密的地心说，为什么这一错误的学说能统治1500年之久？

1)位于中央静止不动，行星、月亮、太阳和恒星绕地球转转动）。

依次为地球、月球、水星、金星、太阳、火星、木星、土星和恒星天。

行星逆行和留的现象：本轮：行星绕小圆轨道运动；均轮：本轮中心围绕地球运转的大圆轨道。行星运动的合成轨迹显示顺行和逆行。调整本轮和均轮的角速度和半径使合成轨迹与观测结果一致。

行星视运动速度不均匀: 地球不在各均轮的中心处，均轮相对于地球都是偏心圆。从地球上看，本轮中心在均轮上的运行并不等速。

2)奉为钦定理论的基督教教会势力。实践是检验真理的标准，判断地心说是否是谬误，只能由天文观测来确定。

3，简述哥白尼日心说的要点及伟大意义。

1）太阳为中心水星（80天）金星（9个月）地球（1年）月球绕地球（1月）火星（2年）木星（12年）土星（30年）恒星天（不动）

2)近代天文学奠基。给出太阳系的真实图像。相当严谨的理论，正确地描述了6个行星绕太阳的轨道运动。可定量计算，解释行星的顺行、逆行及留现象；

可以预报5大行星、太阳、月球在未来某时刻的视位置。

3）不对：太阳静止，太阳中心，椭圆轨道/困难之处：周年岁差、光行差

4，什么是开普勒三大定律？它们有什么重要性？

1所有行星皆以椭圆形轨道环绕太阳运行，而太阳则处在椭圆的一个焦点上。

2假若在行星和太阳之间画一条直线，在同等时间之下，这条直线所扫过的面积皆会相等。行星越接近太阳，运行速度越高。

3开普勒第三定律：行星公转周期的平方=轨道半长轴的立方。

天体运行-〉物理规律天体物理起点天空立法

5，什么是天球？试说明天球赤道坐标系的定义和优点。（ppt）

北天极确定，赤道面，经度起算点为春分点（黄道赤道交点）

坐标值不受时间变化和观测点地理位置影响

岁差和章动

岁差：在太阳，月亮和其它行星的引力作用下，地球自转轴在空间不断发生变化（进动）。导致天球的天轴变化。天轴绕黄道面的垂直轴（黄轴）旋转，以大约26000年的周期在空间描绘出一个圆锥面。对天体位置的测量造成误差。

章动：岁差中的一种轻微不规则运动，使自转轴在方向的改变中出现如“点头”般的摇晃现象。章动来自於潮汐力。1728年发现。

北天极不断变化；现在北极星附近。以后就不是了。

公元前二世纪希腊依巴谷发现岁差。他自己测量的恒星位置与150年前别人测量的位置有系统的变化，推论是由于春分点在变。公元330年前后，中国虞喜也独立发现。

第二讲光学望远镜

1，试说明光学望远镜的种类和主要的特点。

书P23折射式（透镜）、反射式（凹面镜）、折反射式（&修正镜）

折射——色差，视场大反射——磨制精度（球差），表面光亮度，视场小

折反射（施密特）——大天区，高清晰度

2，叙述光学望远镜主要参数的定义。P30

（1）、分辩角和分辨率——刚刚能被望远镜分辨开的天球上两个发光点之间的角距，用δ(弧度）表示，越小，分辨率越高。波长越短，分辨率越高！

δ=1.22λ/D（D为物镜的有效口径，λ为λ射光的波长）。

（2）、极限星等（灵敏度）——将望远镜指向天顶区域，用肉眼透过望远镜所能看到的最暗的恒星星等，称为极限星等。

（3）、视场——能够被望远镜良好成像的天空区域，直接在观测者眼中所张的角度称为视场或视场角。放大率越大，视场越小。视场小，看到的天区小，对巡天之类的观测很不利。

折反式望远镜的视场最大。抛物面镜口径越大，视场越小！

（4）、放大率——放大率= 物镜焦距与目镜焦距之比；放大率要适当，并不是越大越好；口径不同，放大率可能相同

（5）、口径、焦距、相对口径——A=D/f

口径越大，分辨率越高！灵敏度越高！视场越小！

3，简单叙述大型望远镜遇到的主要技术难题和三大新技术。

1，镜面加工精度：1/20波长2，反射镜自重、温度变化和风力引起的变形3，地球大气湍流引起波前的变化

1镜面拼接技术（小镜面）/2主动光学方法（调镜子）/3自适应光学系统（加改正镜）多台望远镜干涉/空间探测

4，简评我国光学望远镜的发展。

第三讲射电天文望远镜

1，评说射电天文的诞生无线电-〉天文，二战，优缺点鲜明，多方面技术发展配合

2，叙述单天线射电望远镜的结构和工作原理。

（多抛物面）天线＋接收器（放大器）＋数据采集（计算机）＋纪录器

3，什么是射电望远镜的灵敏度和分辨率？

灵敏度：最小流量密度S_Min 分辨率：可以接收到的电磁波与主轴交的角

4，评述赖尔对射电天文学的贡献，他成功的关键是什么？

综合孔径望远镜

5，简评我国射电望远镜的发展。

第四讲月球

1，简述月球起源的几种学说，你的看法如何？

4种

俘获说：原是小行星，运动到地球附近的时，被地球的引力俘获，成为地球的卫星。

同源说：在太阳系形成之初，地球和月球由同一块尘埃气体云凝聚而成。

分裂说：认为在太阳系刚形成时，地球和月球原是一个天体。地球温度很高，还没有凝固，高速自转使赤道部分物质甩出形成了月球。

大冲撞说，在地球形成初期温度较高，一个比地球小一些的天体和它相撞，撞出许多物质抛入空中，部分被撞出的物质滞留在地球附近，经过长时间的冷却凝聚，变成了月球。2，简述月球空间探测的主要结果。

3，试评述“阿波罗”登月的意义。

4，简评我国的嫦娥探月计划。

“绕”：绕月飞行对月球进行整体的、全面的、综合性的探测。

“落”：向月球发射软着陆器，月球车在月球表面巡视勘察。

“回”：向月球发射携带小型采样返回舱的软着陆器，采集重要样品后返回地球。

三个阶段总共需要大约20年时间。07年开始实现“绕”