《宇宙与地球》考试题及答案

1、什么是恒星的亮度和光度？什么是视星等和绝对星等？两种星等如何换算？为什么绝大多数恒星的绝对星等高于它们的视星等？

答：亮度与光度--恒星的明暗程度，恒星本身的发光强度。

视星等与绝对星等--亮度等级（m）和光度等级（M）。

M=m+5-5lgd（d指该恒星的距离），因为大部分恒星的距离都在10秒差距之外，故有M>m。2、什么是赫罗图？它在恒星理论上有何重要意义？

答：赫罗图是根据恒星的光谱型和光度绘制的坐标关系图，表明恒星温度越高，其光度就越大；

可求主序星的位置，反映恒星的演化历程。

3、比较银河与银河系？什么是河外星系和总星系？

答：银河：地球上观测者所看到的银河系主体在天球上的投影；在晴朗夜空中呈现为一条边界不规则的乳白色亮带。银河系：是太阳系所处的星系。

4、何谓太阳大气？什么是“太阳风”？何谓太阳活动？太阳活动对地球产生什么影响？

答：太阳大气：太阳可直接观察到外部等离子体层次；

太阳风：日冕高速膨胀，行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速离子流。

太阳活动：太阳磁场支配下太阳外层大气的剧烈运动；

对地球影响：黑子/气候，耀斑/无线电通讯，磁暴/极光等

5、哥白尼“日心”体系的基本思想与重要意义是什么？什么是开普勒定律？牛顿如何发展开普勒的行星运动定律？它对天文学的发展有何贡献？

答：哥白尼“日心”体系：把周日运动归之于地球绕轴自转，而把周年运动归之于地球绕太阳公转；

行星的复杂的环状视运动，则是地球和行星同时绕太阳公转的复合运动的结果。

唯有月球才是唯一绕地球运动的卫星。

日心说是整个近代天文学的基石。开普勒定理（即行星运动三定理）：轨道定理、面积定理、周期定理。

牛顿对开普勒定理的发展：他指出天球轨道可以是任意圆锥曲线，速度是决定轨道形状的必要条件；

他用数学方法证明了在引力作用下行星绕太阳运动的面速度不变；他修正了第三定理公式。

牛顿由于发现了万有引力定理而创立了科学的天文学。

6、什么是同步自转？为什么地球上看到的月球总是它的同一半球？

答：指一个天体围绕另一天体公转的同时也在自转，其自转周期与公转周期相同，方向也基本一致的现象。

月球自转和绕地公转具有相同的方向和周期。

7、什么是恒星月？什么是朔望月？两者有何不同？

答：恒星月是月球在白道上连续两次通过同一恒星所需的时间；塑望月是月相变化的周期。

恒星月是月球绕转地球的恒星周期，长度为27d43m12s

塑望月是月球同太阳的会合周期，长度为29d12h44m3s

8、上弦月何时中天？下弦月呢？两者有何不同？

答：上弦月傍晚（日落）中天；下弦月早晨（日出）中天

简单的可以说：月亮呈月牙形的时候我们可以把它看作一个弓，上弦月和下弦月就是说阴历的前半个月月弓的弦在上边，就是说月牙儿的开口朝上，这就是上弦月；相应的下弦月就是后半个月月牙儿的开口朝下，这就是下弦月。

专业的说法是：当月球在太阳和地球的中间时，我们看到的月球时全黑的，我们把它叫做新月（朔）。然后逆时针转过1/8圈，我们看到月亮露出了一部分，叫做峨嵋月。再转过1/8圈，当日地月三者垂直时，我们看到月球的右边是亮的，我们知道星空中的方位是左东右西，所以右边亮的我们把它叫做

上弦月。再转过1/8圈，我们看到右边亮的范围变大了，有点凸出来，我们把它叫做凸月。再转过1/8圈，日地月三者又回到了一条直线上，但我们看到的月球全部都是亮的，我们把它叫做满月（望）。再转过1/8圈，月球的左边亏了一点，但还是凸出来的，叫凸月。再转过1/8圈，日地月三者又垂直了，月球的左边（西边）变成一半亮了，我们叫做下弦月。再转过1/8圈，右边又亏了一点，又变成了峨嵋月，但是为了和上面的峨嵋月区别开来，我们把它叫做残月。再转过1/8圈，月球又回到了地球和太阳的中间，又变成了新月。

9、“月上柳梢头，人约黄昏后”（欧阳修《生查子》），该指何种月相？

答：满月或将满月--太阳与月球之间的距角为180o。

10、“月落乌蹄霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”（张继《枫桥夜泊》）。夜半月落，指的是什么月相？

答:上弦月--月落时太阳在下中天，月球在太阳东侧（后升后落）

11、为什么视太阳日长度会有季节变化？为什么二至日的视太阳日长度大于二分日？为什么最长的视太阳日不是南至日，而在南至日之后？

答：因为黄赤交角（ε）和地球椭圆轨道这两个因素同时存在，以致太阳每日的赤经差因季节而变化，所以视太阳日长度因季节而变化。因为黄赤交角和地球椭圆轨道这两个因素同时存在并互相干扰，前者使视太阳日长度发生±21s的变化；后者使真太阳日发生±8s的变化。二者之中，前者是主要的，因此视太阳日的变化，大体是二至日最长，二分日最短。因为视太阳日长度因黄赤交角和日地距离而变化，二者的叠加主极发生南至后，这是因为，地球过近日点在冬至后不久。

12、地球自转线速度怎样因纬度和高度而不同？在纬度600处，自转的线速度减为多少？

答V（φ）=V*cosφ=456m/s*cosφ。在同一纬度处地球自转速度随高度的增加而增大。当φ=60º时地球自转的速度减为在赤道的一半。

13、行星为什么会发生逆行？行星在什么时候发生逆行？

答：在日心天球上，行星和地球的运动永远是顺行（向东），只有在地心天球上，行星才会发生逆行。

这是因为，行星和地球的公转，存在着速度的差异，这种速度上的差异，在地球赶上和超越地外行星（冲日前后），或被地内行星（在下合前后）赶上和超过的短暂时间内，就表现为它们的逆行。

14、度比较恒星月与朔望月的不同。在地球上，恒星日与太阳日的长度，相差约4分。问：月球上一个“恒星日”与一个“太阳日”相关多少？

答：从一次星月相合到下一次星月相合，是一个恒星月，月球绕地球360º；从这一次日月相合到下一次日月相合，是一个朔望月，月球绕地球389º。这29º的差值是地球公转造成的，它使朔望日比恒星月约长2.2d，即月球绕地球29º所需的时间。54′

15、按半昼弧公式：cost=-tgQtgD ，回答下列问题：

1）公式中的t指什么？

2）昼夜等长的条件是什么？

3）昼长夜短和昼短夜长的条件是什么？

4）极昼和极夜的条件是什么？

答：（1）t：日没时的太阳时角，即半昼弧的长度；

（2）昼夜等长：若φ=0°，即在赤道上；若δ=0°，即在春秋二分时；

（3）昼长夜短：φ和δ同号；昼短夜长：φ和δ异号；

（4）极昼：φ和δ同号且互为余角；极夜：φ和δ异号且互为余角。

16、黑龙江的漠河（=53.50N），素有“中国的北极”之称。问：

1）该地6月22日正午太阳高度多大？

2）夜半太阳“低度”呢？是否有白夜，为什么？