天文学概论9
第九章 天文常识
第九章天文常识第一节宇宙现代宇宙学中的主流观点认为，宇宙起源于一次大爆炸，是在过去由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的，并经过不断的膨胀达到的状态，这种观点被称为，宇宙大爆炸理论或奇点大爆炸理论。
黑洞：黑洞是存在于宇宙空间中的一种天体。
黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。
故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
北京时间2019年4月10日晚9时许，包括中国在内的全球多地天文学组织同步公布了人类首张黑洞“真容”照片。
人类首张黑洞照片引力波：是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。
引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后的一块缺失的“拼图”，2016年2月11日，美国科学家宣布直接探测到引力波的存在，这被科学界誉为过去一百年最伟大的宇宙发现之一。
第二节太阳系太阳系是以太阳为中心，所有受到太阳引力约束的天体的集合体。
包括八大行星（由离太阳从近到远的顺序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）、以及至少173颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星，包括四个柯伊伯带天体，和数以亿计的太阳系小天体和彗星。
太阳的质量占太阳系中所有天体质量的99.86%。
太阳系本身也在围绕银河系中心公转。
行星：通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。
其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。
一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。
太阳系八大行星分为三类：一是类地行星、巨行星和远日行星。
类地行星又称地球型行星或岩石行星，是以硅酸盐石作为主要成分的行星，因类似于地球而得名，是天文学家认为可能孕育生命的行星，包括水星、地球、火星、金星。
二是类木行星，包括木星和土星，主要由液化气体构成，体积和质量比类地行星大很多，距日较远，密度小，位于小行星带之外，有光环。
三是远日行星，包括天王星和海王星，体积和质量居前二者之间，距日最远，主要由固化气体构成，密度同样居前二者之间，表面温度较低，有光环。
关于天文学概论的论文3000字
关于天文学概论的论文3000字篇一：《天文学概论》期末论文恒星《天文学概论》期末作业之想一想对恒星的认识姓名：舒必成学号：202113020213学院：法学院专业：法学本学期我选修了天文学概论这门课程，通过一学期学习，我收获天文学了很多有关物理学方面的知识，也许是因为星空更为重要谜样就很神秘，充满魅力，指引着我选择专业课程了天文学选修课。
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；与古今思想体系的一点点接触，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。
形形色色在老师的引导和种种疑问的追寻下，我对恒星的演化过程进行了一番探究，恒星就像一个长寿的人——再机缘巧合下诞生，倔壮成长后，历练漫长的黄金阶段，接着是膨胀的失婚，最后慢慢的衰老。
所以下面我会从恒星的四个阶段谈谈我对恒星的认识。
一、快速成长的科袋恒星最初诞生宇宙飞船于太空中的外太空尘埃，科学家形象地称之为“星云”或者“星际云”，其主要成分由氧组成，密度极小，但体积和准确度巨大。
密度足够大的星云在自身引力作用下，不断收缩、温度升高，当温度达到1 000万度时其内部发生热核聚变反应，核聚变成小的结果是把四个氢原子核聚变结合成一个氦原子核，并释放出大量的核工业，形成辐射压，当压力增高到足以和无可自身收缩的引力抗衡时，一颗恒星诞生了。
恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。
通常，正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上产生阴影而楼前被观测到，这被称为包克球。
质量非常小的原恒星不能达到足够开始氢的核融合反应，它们会正式成为棕矮星。
产品质量更高的原恒星，核心的温度可以达到1,000万K，可以开始质子-质子链反应将氢先融合成氘，再融合成氦。
在质量如上所述太阳效率质量的恒星，碳氮氧循环在能量的产生上所贡献了可观的数量。
新诞生的有各种不同的大小和颜色。
光谱类型的范围从高热的蓝色到低温的型态红色，质量则从最低的0.085太阳可靠性到数十倍于太阳可靠性。
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"。
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
天文学基本知识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。
目录第一讲天文学概念 (3)一、天文学概念 (3)二、天文学研究的特点 (3)三、天文学的研究对象 (3)四、天文学名词 (4)第二讲天文学发展历史 (5)一、天文学发展历程 (5)二、天文学学科的分类 (5)第三讲天文学内容概述 (6)一、天体测量学 (6)二、天体力学 (7)三、天体物理学 (7)第四讲四季星空 (11)一、宇宙 (11)二、银河系 (12)三、太阳系 (14)四、四季星空 (17)第五讲天文与时间 (26)一、太阳周年视运动 (26)二、月亮视运动 (29)三、行星视运动 (31)四、时间系统 (34)第六讲现代天文学成就 (39)一、航天器 (39)二、实用天文学发展的极至——GPS全球星定位系统 (40)三、探索宇宙新视野——哈勃太空望远镜 (41)第七讲著名天文学家简介 (41)一、近代天文学的奠基人——哥白尼 (41)二、天空立法者——开普勒 (41)三、预报彗星第一人——哈雷 (42)四、恒星天文学之父——赫歇尔 (42)第八讲天文学若干问题 (43)一、恒星的“生”与“死” (43)二、彗星或小行星的袭击对地球的影响 (44)三、人类能找到外星人吗？ (44)四、经度的故事：人类摸索了两千年 (46)`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。
基础天文学概论知识要点
基础天文学概论知识要点1.天文学的定义和研究对象：天文学是研究天体（包括星体、行星、恒星、星云等）和宇宙现象的科学。
天文学的研究对象包括天体的物理性质、运动规律、形成演化等方面。
2.天文观测与仪器：天文学依赖观测来获取数据和信息。
其中，地基观测主要通过望远镜进行，包括光学望远镜、射电望远镜等；空间观测则依赖于人造卫星和探测器，如哈勃太空望远镜、千里眼等。
3.天体力学：天体力学是研究天体运动的科学。
它包括行星轨道运动、行星卫星运动、天体引力相互作用等内容。
开普勒三定律是描述行星运动规律的基本原理，包括椭圆轨道、等面积法则和调和定律。
4.星等和星等系统：星等是描述星亮度的尺度。
绝对星等是指以100光年为标准距离，观测到的星亮度；视星等是指地球上观测到的星亮度。
常用的星等系统有视星等、绝对星等、表观星等和绝对视星等等。
5.星系与星系演化：星系是由星体、星团和星云等物体组成的天体系统。
根据构造和形态，星系可以分为螺旋星系、椭圆星系、不规则星系等多种类型。
星系演化研究了星系的形成和演化过程，包括星系合并、星系团形成等。
6.恒星与恒星演化：恒星是由气体和尘埃等物质形成的巨大球形天体。
恒星的演化过程从原恒星形成开始，经过主序星、红巨星或白矮星等阶段。
恒星的演化过程与质量、组成、光度等因素相关。
7.星团和星际介质：星团是由多颗恒星组成的天体系统，可以分为球状星团和开放星团两类。
球状星团是在银河系内的球状分布，开放星团则分散在银河系盘面附近。
星际介质是指星际空间中的气体、尘埃和背景辐射等物质。
8.宇宙学：宇宙学是研究宇宙整体结构、起源、演化等宇宙学问题的学科。
宇宙学研究了宇宙的起源、宇宙膨胀、黑暗物质、黑暗能量等诸多难题，并建立了宇宙大爆炸理论和宇宙学标准模型等。
9.射电天文学：射电天文学是利用射电波段观测天体和宇宙现象的学科。
射电波段是电磁波谱中的一部分，它具有较长的波长和较低的频率。
射电天文学的研究对象包括射电源、脉冲星、银河系磁场等。
清华大学天文学导论-9星系
2.2 旋涡星系 Spiral galaxies
具有旋涡结构的星系，符号为S 中心是球状或椭球状的核球，外面是扁平的星
系盘
从核球两端延伸出两条或两条以上螺旋状旋臂 叠加在星系盘上，盘外面是球状的星系晕
标准烛光法：通过比较星系中可证认的某些标 准（明亮）天体的视星等和光度，利用辐射的 平方反比定律来确定更远星系的距离
B
L(~ ?)
4D2
标准烛光源 standard candle ：对某些类型的
源，可由能够直接观测的参数和光度的关系
（由由已知距离的近距天体得到）来推测其光
度，其特点是光度高且基本恒定，同时假设这
ΔV = 220×(L /L⊙)0.22
距离模数 m-M = 5log10(d/10pc)
椭圆星系：Faber-Jackson 关系
ΔV = 220×(L /L⊙)0.25
椭圆星系中恒星轨道高度椭且随机，不固定在 一个扁平的盘上
红移法
1912-1920年，V. M. Slipher （斯莱 弗）通过测量旋涡 星系的光谱，发现 绝大多数星系谱线 是红移的，即它们 正在远离银河系
天文学导论
第09讲
星系
… it may not be amiss to point out some other remarkable Nebulae which cannot well be less, but are probably much larger than our own system; and being also extended, the inhabitants of the planets that attend the stars which compose them must likewise perceive the same phenomena. For which reason they may also be called milky way. …
基础天文学概论知识要点.
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。
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
天文学的发展对人类社会发展的影响早在远古时期，随着人们对日月经天、斗转星移、昼夜更替、寒来暑往等自然现象观测和认识的逐渐深化，在中国、巴比伦、埃及和希腊等文明古国，天文学便开始萌芽、发展了。
在中国古代，天文学已相当发达。
中国在公元前13世纪甚至更早就建立了天文台，中国有着世界上历时最长、保存最完整的丰富的天象记录，有不断革新的精确历法，有见地深刻的宇宙论，还有融合高水平机械技术的天文仪器。
所有这些，都是世界天文学发展史乃至整个人类文明史上的宝贵财富。
天文学是人类认识宇宙的科学，是近代科学革命的摇篮，是推动人类进步的源泉之一。
天文学对于人类文明进步与自然科学发展的推动作用主要体现在两个方面：一是天文观测对重大科学理论的建立提供依据和进行正确性检验；另一方面在对地球、生命及其在宇宙中的地位的认识过程中，新的天文观测发现逐渐地、不断地深刻改变着整个人类的宇宙观。
（一）天文观测为牛顿力学和爱因斯坦的广义相对论提供了检验珈勒与勒卫耶利用牛顿力学计算出来海王星的轨道和质量，预测了它的位置。
并且在偏离他们预言的位置52′处观测到了这颗当时星图上没有的星，即海王星。
海王星的发现把牛顿力学推上了科学的巅峰后来勒卫耶在观测水星的近日点进动时发现在排除太阳引力和其它已知天体的轨道摄动影响后，还有每百年43角秒的多余进动。
这是牛顿引力所不能解释的。
受海王星发现的启示，勒威耶由此预言了“水内行星”的存在。
然而勒威耶穷其一生也无法找到这颗预言的行星。
他的水星近日点进动观测结果后来被爱因斯坦用广义相对论成功地加以解释。
与牛顿力学不同，在广义相对论中，两个没有自转的物体之间的引力与它们自转起来之后的引力是不同的。
这一效应会引起自转轴的进动，水星进动就是由这一效应所产生的。
后来观测到的地球、金星等行星近日点的进动值也与广义相对论的计算值吻合得相当好。
1911年，爱因斯坦就在理论上预言了引力场中光线弯曲的量是符合广义相对论的。
英国著名天文学家爱丁顿自爱因斯坦提出这一理论开始就支持他的预言，并为此做了大量的日全食观测。
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）。
天文学概论教案范文
天文学概论教案范文教案名称：天文学概论目标：让学生了解天文学的基本概念、方法和应用，培养学生对宇宙的好奇心和探索精神。
一、教学内容：1.什么是天文学？a.天文学的定义和起源b.天文学的研究对象和范围c.天文学的研究方法和工具2.天体运动学a.行星运动和轨道b.恒星的运动和星座c.星系的运动和分布3.天体物理学a.星的亮度和光谱b.星的结构和演化c.星系的形成和演化4.宇宙学a.宇宙的起源和演化b.宇宙的结构和组成c.宇宙的未来和命运5.天文学在现代科技中的应用a.宇航技术和航天器b.通信技术和卫星c.天气预报和导航系统二、教学过程：1.引入（10分钟）a.引出学生对宇宙和天文学的兴趣，介绍天文学的定义和起源。
b.提问：你对宇宙和天文学有什么了解？2.天文学基础概念（20分钟）a.讲解天文学的研究对象和范围，例如星体、星团、星系等。
b.探讨天文学的研究方法和工具，例如望远镜、天文观测和计算模型。
3.天体运动学（30分钟）a.介绍行星运动和轨道的基本概念，例如地球绕太阳的运动和椭圆轨道的形状。
b.解释恒星的运动和星座的形成，例如北斗七星和天狼星等。
c.讲解星系的运动和分布，例如银河系和星系团的分布规律。
4.天体物理学（30分钟）a.解释星的亮度和光谱的含义，例如绝对亮度和色指数等。
b.探讨星的结构和演化，例如主序星和超新星爆发。
c.讲解星系的形成和演化，例如星系的聚集和合并。
5.宇宙学（30分钟）a.介绍宇宙的起源和演化的理论，例如宇宙大爆炸和暗物质的假说。
b.解释宇宙的结构和组成，例如星系团和宇宙微波背景辐射等。
c.讨论宇宙的未来和命运，例如宇宙膨胀和黑洞的超大质量。
6.天文学的应用（20分钟）a.介绍天文学在现代科技中的应用，例如宇航技术和航天器的发展。
c.讨论天气预报和导航系统的原理，例如气象卫星和全球定位系统。
7.总结和提问（10分钟）a.综述天文学的基本概念、方法和应用。
b.提问学生关于天文学的问题，并鼓励学生继续深入研究和探索。
天文学新概论
天文学新概论1. 引言天文学是一门研究天体物理及其相互作用的学科。
它包括星系、恒星、行星、彗星、黑洞等天体的形成、演化和性质研究。
天文学是探究宇宙奥秘的一门科学，随着科技的不断进步，天文学的发展进步也在不断加快。
2. 天文学的历史早在人类的远古时代，人们就开始观测了太阳、月亮、星星等天体。
古希腊的天文学家们通过肉眼观测，建立了天文学最早的基础知识。
随着历史的进程，天文学的研究内容不断拓展，研究方法也不断改进，逐步形成了现代天文学的体系。
3. 现代天文学的发展现代天文学的发展与科技的发展息息相关。
通过望远镜、射电望远镜、太空探测器等工具，使我们可以更加深入地了解天体。
例如，哈勃空间望远镜发现了宇宙中数量众多的星系，欧洲空间局的高斯卫星发现了数以万计的彗星，中国自主研发的“嫦娥”探测器更是首次将人们带到了月球的背面。
4. 天文学的重要性天文学的研究对于人类的生存和发展都有着重要的意义。
例如，通过对太阳风、恒星活动等现象的研究，可以预测出太阳风暴、全球极光等现象，为电磁通信和能源生产提供依据。
而肆虐的流星雨、彗星坠落、地外文明等天文事件也让我们感受到了宇宙的神秘和危险。
5. 天文学未来的发展趋势随着科技的不断更新，人们对宇宙的认识将不断深入。
预计未来的任务将包括探索行星、搜索地外文明、研究暗物质、黑洞等更加深入的课题。
此外，天文学与其他学科的交叉将会越来越深入，如天文化学、天文生物学等新兴学科的兴起。
6. 结语天文学是一门发展非常迅速的学科，它让我们看到了人类认识宇宙的无限可能。
相信在不久的将来，天文学会以更加惊人的发现让世界为之一振。
天文九讲
二分二至通常指时刻和日期；二分二至点是黄道上的四个点，二分二至时地球的位置是地球公转轨道上几个关节位置。三者关系是：在二分二至时，从二分二至时地球的位置看太阳，正分别位于天球上的二分二至点上。
15、 为什么分至点会西移？引起什么后果？
10、 昼半球、夜半球、晨昏圈的概念
朝向太阳的半个地球为昼半球，背向太阳的半个地球为夜半球。昼夜两半球相交的大圆为晨昏圈（注意：画晨昏圈一定要与太阳光线垂直）。
11、 为什么在地球公转中，日地距离和公转速度不断变化？一年中地球在轨道上公转150所需时间，在什么时期最长、什么时期最短为什么？
8、 太阳黑子——黑子是出现在太阳明亮光盘上的暗色斑点，其大小不等，形状各异，大多成对或成群出现。
9、 太阳风——日冕中的质子、电子等，不断挣脱太阳引力，而奔向行星际空间。如此形成的以质子、电子为主要成分的高速带电粒子流称为太阳风。
10、 太阳常数——地球大气之外，距太阳一个天文单位处，单位时间内，通过垂直于太阳光的单位面积上的太阳辐射能叫太阳常数。太阳常数的值为8.16J／厘米2?分。
5、 简述太阳系运动的结构特征和分布大势
结构特征：① 同向性 ② 近圆性 ③共面性
分布大势：里密外疏
6、 简述开普勒行星运动三定律
第一定律：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳位于行星轨道椭圆的两个焦点之一。
第二定律：在同样的时间内，行星向经（行星到太阳的连线）在其轨道平面上扫过的面积相等。
27、 为什么日界线要选在1800经线处？
这是由于：首先日界线只能划在人烟稀少处，否则日界线两侧活动的人们将十分麻烦。其次其规则应易于记忆。恰好1800经线大部分位于大洋中，而且它又是东西两大时区之正中，因而很自然地被选中为日界线，但为了避开居民点，实际日界线同1800经线还有些偏离。
简明天文学教程 第9章
球面三角余弦公式： cosa=cosbcosc+sinbsinccosA
a C
B A
b
c
半昼弧公式：cost＝－tgΦ tgδ ⊙
Cos90°＝cos（90－ δ）cos（90 ° － Φ ）+ sin （90 ° －δ） sin （90 ° － Φ ）cost 0=cos（90－ δ）cos（90 ° － Φ ）+ sin （90 ° －δ） sin （90 ° － Φ ）cost cost＝ －cos（90－ δ）cos（90 ° － Φ ） / sin （90 ° －δ） sin （90 ° － Φ ）
跳转
•地球是一个 由不同状态 与不同物质 的同心圈层 所组成的球 体。
这些圈层可 以分成内部 圈层与外部 圈层，即内 三圈与外三 圈。
其中外三圈 包括大气圈、 水圈和生物 圈，内三圈 包括地壳、 地幔和地核。
返回
地球的磁场
返回
地球的自转与公转
跳转
δ=±（90-∣Φ∣）
返回
天 旋 地 转
返回
正午太阳高度角变化
3、任意地点正午太阳高度的年平均值等于该地 纬度的余角。如福州（27°N）正午太阳高度的年 平均值为63°。
4、在|φ|≥23°26'的地方，正午太阳高度的年变 化呈单峰型，极大极小值分别出现在二至日（北半 球夏至最大，冬至最小；南半球反之）。
5、在南北回归线之间，正午太阳高度的年变化呈 双峰型。有两个极大值h=90°，两个极小值：主极 小值h=66°34‘-|φ|，次极小值h=66°34’+|φ|。
二、地轴进动 1、概念：天北极绕黄轴顺时针方向，以25800 年旋转的运动，称为地轴进动或岁差。 2、成因：与近地天体（尤其日、月）作用有关 3、地轴进动的后果：北极星的变迁、春分点西移
天文学家-第9章
第9章开普勒1找定了目标伽利略的望远镜为哥白尼体系提供的论据是令人信服的，但毕竟还是间接的，只有定性意义。
因为人们“坐地观天”，能够直接观察到的只是行星在恒星天球上垂直于视线方向的位移，而不是它们在空间的“真实”运动。
要直接论证哥白尼体系，必须探求行星的“真实轨道”，并加以严格考证。
另外，哥白尼首创的日心体系还残留着托勒玫体系的若干成分，没有完全摆脱经院哲学思想的束缚，认为天体只能作简单的匀速圆周运动。
因此，为了解释行星运行中存在较小的不均匀性，仍然保留了托勒玫的一部分本轮和偏心圆的设计。
哥白尼的日心宇宙理论无疑是正确的，但他的体系是有缺陷的，很快就被推翻了。
竟哥白尼事业之功、揭开行星运动之谜的是不朽的德国天文学家约翰-开普勒（1571～1630）。
开普勒出生在德国南部的瓦尔城。
他的一生颠沛流离，是在宗教斗争（天主教和新教）情势中渡过的。
开普勒原是个新教徒，从学校毕业后，进入新教的神学院--杜宾根大学攻读，本想将来当个神学者，但后来却对数学和天文学发生浓厚兴趣和爱好。
杜宾根大学的天文学教授米海尔-麦斯特林（1550～1631）是赞同哥白尼学说的。
他在公开的教学中讲授托勒玫体系，暗地里却对最亲近的学生宣传哥白尼体系。
开普勒是深受麦斯特林赏识的学生之一，他从这位老师那里接受哥白尼学说后，就成为新学说的热烈拥护者。
他称哥白尼是个天才横溢的自由思想家，对日心体系予以很高评价。
开普勒能言善辩，喜欢在各种集会上发表见解。
因而引起学院领导机构--教会的警惕，认为开普勒是个“危险”分子。
学院毕业的学生都去当神甫，开普勒则未获许可。
他只得移居奥地利，靠麦斯特林的一点帮助在格拉茨高等学校中担任数学和天文学讲师及编制当时盛行的占星历书。
占星术是一门伪科学，开普勒不信这一套。
他不相信天上那些星辰的运行和地上人类生息的祸福命运会有什么相干！他曾为从事此项工作自我解嘲说：“作为女儿的占星术若不为天文学母亲挣面包，母亲便要挨饿了。
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推出中心的质量 中央
黑洞!
几百万,超过十亿个 太阳质量!
超大质量黑洞
暗物质
•架构可见物质： • 恒星, • 星云, • 尘埃, …等等,我们发现大多数物质是不可见的! • 这些暗物质的本质目前还不能被理解。
•一些想法: 棕矮星, 小黑洞,奇异的基本粒子。
6.6 星系群
星系通常不是孤立存在的,而是形成了较大的星系 群。
星系旋转曲线
从整个星系谱线的蓝、红移 推出旋转的速度
观测横过星系的频率谱线
转动速度与距银河系中心距离 的图示:旋转曲线。
6.5 星系的质量
依据旋转曲线，应用开普勒第三定 律（Kepler’s 3rd law）可以推导出
星系的质量
星系的质量和其他属性
超大质量黑洞
通过测量星系中心 附近恒星的速度：
尤其是在富星团，星系 可以碰撞和相互作用。
NGC 4038/4039
星系碰撞可以产生
星系环 和 潮汐尾。
经常触发活跃的恒星 形成:星爆星系
潮汐尾
有潮汐尾的星系相互作用 例子。“老鼠”
计算机模拟产生类似的 结构。
模拟星系相互作用
数值模拟星 系相互作用 在重现潮汐 作用像桥梁、 潮汐尾和星 系环是非常 成功的。
星爆星系
星爆星系通常具有非 常丰富的气体和尘埃, M 82 在红外波段表现明亮。
超亮红外星系
Cocoon Galaxy
大尺度结构
超星系团=星系 团的集合
超星系团出现沿 墙排列和细丝。
广阔的区域空间完 全是空的:
“空隙”
最远的星系
通过望远镜看到的最遥远的星系是宇宙只有~ 10 亿岁的星系。
6.7 活动星系
Visual image
NGC 7052: 恒星速度暗示中央黑洞的存在。
西佛星系模型
气体云
西佛 I:
黑洞附近气体云快 速运动产生的强、 宽辐射线
辐射线 UV, X-rays
吸积盘 浓密的尘埃环
超大质量黑洞
西佛 II:
远离黑洞气体 云慢速运动产 生弱、窄辐射 线BH
其他类型的星系核和星系核的统一
Cyg A (radio emission)
射电喷流的形成
喷流的动力来自超大质量黑洞对物质的 吸积。
吸积盘
黑洞
扭曲的磁场有助于限制喷流物质以及产 生同步辐射。
喷流M 87
M 87 =处女座星系团中心的巨型椭圆星系
光学和无线电观测检测喷气速度~ 1/2 c。
活动星系核中存在黑洞的证据
椭圆星系M 84: 谱线的移动表明中心附近气体的高速旋转。
vr = H0*d
H0 ≈ 70 km/s/Mpc is the 哈勃常数
• 通过多普勒效应 测量vr ，然后推 导出距离。
红移
哈勃(Edwin P. Hubble)（1889～1953）
哈勃对20世纪天文系作出 许多贡献，被尊为一代宗 师。其中最重大者有二：
美国天文学家
一是确认星系是与银河 系相当的恒星系统，开创 了星系天文学，建立了大 尺度宇宙的新概念； 二是发现了星系的红移距离关系，促使现代宇宙 学的诞生。
射线星系: 喷流端点的高能的“射 电叶”，喷流的能力在 那里耗散。
其他类型的星系核和星系核的统一(2)
类星体或BL型天体(属性非 常类似于类星体,但没有发 射线)
指向我们的喷流辐射增强 （“多普勒增强”），背向我 们运动的喷流（反向喷流）辐 射减弱。
NGC 4261的尘埃环
用哈勃太空望远镜可以直接看见尘埃环。
造父变星（Cepheid）的距离测量
lg r = (m - M + 5 - A) / 5
于是距离r便可求出。
1. 测量光变周期 2. 利用周光关系可以从光变周期P推算绝对星等
M 3. 视星等m则可直接测量 4. 距离r便可由公式lg r = (m - M + 5 - A) / 5 算得。
最远的星系
星系合并
NGC 7252: 恒可能是十亿 年前两个星系 合并的结果。
中心处小星系 遗迹在反向旋 转。
M 64射电图像: 中心区域反向 旋转!
巨椭圆星系中 多个星核。
星系相食
NGC 5194
•大与小星系的碰撞 往往导致完整的破坏 较小的星系。
• 小星系被较大的一 个“吞下”.
•这个过程称为“星系相 食”。
常常伴随相反方向的高速外流。
宇宙喷流和射电叶
很多活跃星系显示强大的射电喷流
Cygnus A 的射 电图像
高温点:喷流释放的 能量与周围物质的相
互作用
喷流中物资的运动接近光 速(“相对论性喷流”)。
射电星系
人马座（Centaurus） A (“Cen A” = NGC 5128): 是离我们最 近的活动星系核（AGN）.
其星系核中伴随剧烈能量释放的星系。
“活动星系核” (= AGN)
比整个银河系还要亮几千倍; 能量在 一个和我们太阳系相仿的区域释放!
星系的光谱
从一个普通的星系获取的光谱:
星系的光应该主要是星光, 因此应该包含许多从 单个恒星光谱吸收线。
西佛（Seyfert）星系
不寻常的旋涡星系:
• 非常亮的核 • 辐射线光谱.
造父变星
造父变星因典型星仙王座δ 而得名。仙王座δ星最亮时为 3.7星等，最暗时只有4.4星等， 这种变化很有规律，周期为5天 8小时47分28秒。 这称作光变周期。
造父变星具 有的光变周 期和绝对星 等之间的关 系-——周光 关系。
周光关系
1940年代，美国工作的德国天文学家巴德发现，造父变星分为两类， 星族Ⅰ经典造父变星，绝对星等与M光变周期P的关系为： M = -1.43-2.81lgP 星族Ⅱ的短周期造父变星（又称室女W型变星）： M = - 0.35 -1.75lgP 可以通过造父变星的光变周期求得绝对星等。
6.4 星系的距离
a)造父变星的方法:使用周期-光度关系对经典造父: 测量造父变星的周期 找到其光度 比较视星等 找到 它的距离
b) Ia型超新星 (双星系统中一个白矮星吸积的崩溃): Ia型超新星有众所周知的标准光度 与视星等相比 得到距离
这两种都是标准烛光方法: 知道绝度星等(光度) 对比视亮度 得到距离
正常星系中的黑洞
X射线源大 多是黑洞吸 积的恒星物 质。
仙女座（Andromeda）星系M 31: 没有被有效的吸积到中央黑洞
黑洞和星系的形成
相互作用的星系不仅产生潮 汐尾等,
但也推动物质向中心
触发星系核活动.
这样的相互作用可能在螺 旋结构的形成上也扮演了
一定的角色。
星系的形成
今天最能被接受的观点是原始扰动的成长形 成今天我们所观察到的所有结构，原始扰动诱发 局部地区气体的物质密度增加，形成星团和恒星。 这种模型的一种结果是在早期宇宙的一些地区因 为有较高一点的密度而形成了星系， 因此星系的 诞生与早期宇宙的物理息息相关。
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银河系外距离尺度
• 许多星系通常距离我们的星系数百万或数十亿 秒差距。
• 常用的距离单位: 百万秒差距（Mpc） = Megaparsec
= 1 million parsec 十亿秒差距（Gpc）= Gigaparsec
616光年=206265天文单位=308568亿公里
• 数百万或数十亿年的“回溯时代”
6.5 星系的大小和光度
截然不同的大小和光 度:
从小型、低光度不 规则星系(比银河系 更小和更低的光度) 到巨型椭圆星系和 大型螺旋,几倍银河 系的大小和光度。
• 变化: ~ 50 % 在几个 月内
Circinus Galaxy
NGC 1566
最有可能的能量源: 吸积成一个超大质量黑
洞 (~107 – 108 Msun)
相互作用的星系
Seyfert galaxy NGC 7674
Seyfert galaxy NGC 4151
活跃星系通常与相互作用的 星系相关,可能最近的星系合 并的结果。
喷流在射电和 X射线波段也 是可见的；表 现为相同的位 置上亮点。
射电图像叠加在光学图像上
红外图像显示 星系核附件温 暖的气体.
射电星系(2)
Radio image
3C129:星系穿过星 际物质的证据。
Radio image of 3C 75
3C 75: 两个星系核合并的证据。
射流偏转
(SLIDESHOW MODE ONLY)
在非常大的距 离,只有星系的 总体特征可以 用来估计他们 的光度 距离.
Cluster of galaxies at ~ 4 to 6 billion light years
到其他星系距离的测量: 哈勃定律（The Hubble Law）
E. Hubble (1929):
哈勃发现河外星系视向退行速度vr与距离d成正比，即距离越 远，视向速度越大。
昏迷（Coma）星系团
X-rays
我们的星系群:本地组
银河系（Milky Way）
仙女座星系 （Andromeda galaxy）
邻近星系
一些本地组的星系很难观测到, 因为从我们的视线观测它 们位于我们银河系的中心的背后。
Spiral Galaxy Dwingeloo 1
相互作用的星系
Cartwheel Galaxy
富星群: 1,000或更多星 直径~ 3 Mpc, 凝聚在一个大型中央星系
贫星群:
小于1,000 星系 (经常只有 几个),
直径只有几Mpc,
一般不凝聚向中心