总复习(天体物理学)

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天体物理知识点总结

天体物理知识点总结

天体物理知识点总结恒星的结构和演化恒星是宇宙中最常见的天体,它们产生光和热,维持着宇宙中的一切生命。

在天体物理学中,研究恒星的结构和演化是一个重要的课题。

恒星的结构主要由核心、辐射层、对流层和光球组成。

恒星的形成和演化经历了多个阶段,从星际物质的塌缩到主序星,再到红巨星、超巨星和白矮星等不同的演化阶段。

恒星的寿命取决于它的质量,质量较大的恒星寿命较短,质量较小的恒星寿命较长。

星系的形成和演化星系是由数以百亿计的恒星、星际物质、暗物质和黑洞组成的天体系统。

在天体物理学中,研究星系的形成和演化是一个重要的领域。

宇宙中存在着多种类型的星系,包括椭圆星系、螺旋星系、不规则星系等。

星系的形成和演化与暗物质、暗能量以及宇宙起源等问题有着密切的联系。

当前,天文学家们对星系的形成和演化有着深入的研究,但仍然存在许多未解之谜。

宇宙背景辐射宇宙背景辐射是宇宙大爆炸之后留下的辐射余烬,是宇宙中最古老的辐射。

它是由宇宙大爆炸时的高温等离子体辐射产生的,经过数十亿年的演化,现在以微波的形式填满了宇宙。

宇宙背景辐射的研究对于理解宇宙的起源和演化有着重要的意义,它为宇宙学提供了丰富的信息,如宇宙的年龄、结构形成的过程等。

暗物质和暗能量暗物质和暗能量是目前宇宙物质和能量组成的两个未知部分。

暗物质是影响宇宙结构形成和演化的重要组成部分,它对于宇宙中的星系结构和星系团的形成有着重要的影响。

而暗能量则是引起宇宙加速膨胀的原因,它占据宇宙总能量的约七成,但其性质至今尚未完全被理解。

暗物质和暗能量的研究是天体物理学和宇宙学的重要课题,对于我们理解宇宙的本质和演化规律至关重要。

总结天体物理学是一个充满未知和挑战的学科,它涉及到宇宙中各种天体的物理现象和演化规律,对于我们理解宇宙的基本规律和演化历史有着重要的意义。

本文对一些天体物理学的基本知识点进行了总结,包括恒星的结构和演化、星系的形成和演化、宇宙背景辐射、暗物质和暗能量等内容。

希望这些知识点能够增加读者对天体物理学的了解,并激发对宇宙探索的兴趣。

常用天体物理知识点总结

常用天体物理知识点总结

常用天体物理知识点总结1. 恒星的结构和演化恒星是宇宙中最基本的天体,它们通过核聚变反应产生能量,维持着持续的光和热的输出。

恒星的结构主要由核心、辐射层和对流层组成。

恒星的演化过程通常经历主序星阶段、红巨星阶段和白矮星阶段等。

在这些阶段,恒星的物理特性和行为会发生很大的变化。

2. 行星的形成和演化行星是围绕恒星运转的天体,它们的形成主要来源于原始星云中的物质凝聚和碰撞。

行星的演化过程涉及到行星内部的结构、大气层的形成和演化、地表特征的形成等方面。

3. 星系的形成和演化星系是由大量的恒星、气体、尘埃和黑暗物质构成的天体系统。

研究星系的形成和演化可以揭示宇宙的结构和演化规律。

天文学家通过观测发现,在宇宙中存在着大量的星系,它们的形态多样,包括椭圆星系、螺旋星系、不规则星系等。

4. 宇宙的膨胀和演化宇宙是由大量的星系组成的巨大空间系统,它的演化受到宇宙学原理和宇宙学参数的制约。

宇宙的膨胀和演化是一项重要的天体物理研究课题,通过测量宇宙微波背景辐射、观测遥远的星系和超新星等,科学家已经对宇宙的膨胀和演化有了较为全面的认识。

5. 黑洞和中子星黑洞是一种极其密度巨大的天体,它的引力非常强大,甚至连光都无法逃脱。

黑洞是天体物理领域的研究热点,它们的形成、性质和演化对于理解宇宙的结构和演化具有重要意义。

中子星是一种由中子组成的致密星体,它们由大质量恒星在超新星爆发后留下。

中子星的研究可以为理解物质的极端状态和星际物质的性质提供重要线索。

以上是一些常用的天体物理知识点的总结,天体物理作为一门跨学科的研究领域,涉及到物理学、天文学、化学等多个学科的知识,对于揭示宇宙的奥秘和了解人类的地位和未来都具有非常重要的意义。

希望以上知识点的总结可以为对天体物理感兴趣的读者提供一些参考和启发。

天体物理学考试试题及答案

天体物理学考试试题及答案

天体物理学考试试题及答案一、选择题1. 在天体物理学中,黑洞是指:A. 恒星的极端形态B. 表面温度很低的天体C. 一种不存在的虚拟物质D. 黑色的行星答案:A2. 以下哪个天体属于行星?A. 太阳B. 木星C. 天王星D. 哈勃望远镜答案:C3. 在宇宙中,最为巨大的天体是:A. 恒星B. 行星C. 行星卫星D. 星系答案:D4. 关于宇宙加速膨胀的理论,最先由哪位天体物理学家提出?A. 爱因斯坦B. 赫勒C. 西蒙斯D. 亚历山大·弗里德曼答案:A5. 下列哪颗行星拥有最多的卫星?A. 地球B. 火星C. 木星D. 土星答案:C二、填空题6. 著名的哈勃空间望远镜发射于(年份)__________年。

答案:19907. 光年是表示(距离/时间)__________的单位。

答案:距离8. 太阳系中最小的行星是__________。

答案:水星9. 地球在太阳系中的位置是第(序数)__________。

答案:三10. “哈勃常数”是用来描述(宇宙膨胀/黑洞)__________现象的常数。

答案:宇宙膨胀三、简答题11. 请简要描述黑洞的形成过程以及其特征。

答:黑洞是一种恒星的极端形态,形成过程通常是在一颗恒星耗尽其核心燃料后,发生大爆炸,核心坍缩形成一个非常小却非常密集的天体。

由于黑洞的引力极其强大,连光线都无法逃脱其吸引,因此外部无法看到其真实面貌,因此被称为“黑洞”。

12. 请简要介绍一下哈勃空间望远镜以及它的重要性。

答:哈勃空间望远镜是一种位于太空中的望远镜,能够避免地面大气对观测的干扰,从而获得更为清晰的图像。

它的重要性在于能够观测到更遥远的宇宙天体,从而帮助科学家研究宇宙的起源、演化等重要问题。

四、综合题13. 请分析地球和其他行星的相同点和不同点,并谈谈你对地球在宇宙中的地位的看法。

答:地球和其他行星的相同之处在于都是围绕太阳运转的天体,具有自身的大气、地壳等特征;不同之处在于地球是宇宙中唯一适合生命存在的行星,具有水、大气等条件。

天体物理-考点复习

天体物理-考点复习

第一章1.获得天体信息的渠道:电磁辐射、宇宙线、中微子、引力波2.电磁辐射根据波长由长到短可分为:射电、红外、光、紫外、X射线和γ射线等波段3.电磁辐射由光子构成,光子能量与频率(或颜色)有关:频率越高(低),能量越高(低)4.黑体:能吸收所有外来辐射(无反射)并全部再辐射的理想天体5.黑体辐射波长与温度之间的关系;λT=0.29(cm K)6.高温黑体主要辐射短波,低温黑体主要辐射长波7.当电子从高能态跃迁到低能态时,原子释放光子,产生发射线,反之,产生吸收线8.谱线红移(蓝移)远离(接近)观测者辐射源发出的电磁辐射波长变长(短),称为谱线红移(蓝移)9.恒星距离的测量:三角视差、周年时差(要会计算)(三角测距法通常只适用于近距离的恒星)10.怎样测量周年是视差?通过测量天体在天球上(相对于遥远背景星)相隔半年位置的变化而测得11.怎样发现周围行星测量它们的距离?1.亮度2.恒星的自行较大rge separation in binary12.恒星大小的测定方法掩食法、间接测量法(通过测量恒星的光度和表面温度T就可以得到它的半径R)13.根据恒星的体积大小分类:超巨星R~100-1000个太阳半径巨星R~10-100个太阳半径矮星R~太阳半径14.恒星的光度和亮度:光度:天体在单位时间内辐射的总能量,是恒星的固有量亮度:在地球上单位时间单位面积接收的天体的辐射量15.视星等的种类(视星等的星等值越大,视亮度越低)根据测量波段的不同,分为:目视星等、照亮星等、光电星等按波段测量得到的行的称为热星等16.恒星的温度和颜色恒星的颜色反映了恒星的表面温度的高低,温度越高(低)颜色越蓝(红)(可根据波长和温度的关系推出此结论)17.赫罗图(自己看课件)18.双星:由在彼此引力作用下以椭圆互相绕转的两颗恒星组成的双星系统19.双星系统的质心以直线运动,但每一颗子星的运动轨迹是波浪形的,如天狼星20.不同质量的恒星在赫罗图上的分布高质量高温度的恒星明亮且高温,位于主序带的上部,低质量的恒星黯淡且低温位于主序带的下部第二章1.太阳的能源化学反应2H+O----HO+E 2引力收缩2.中微子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3.恒星的能量传输的三种形式辐射、传导、对流(对流不仅传递能量,还起着混合物质的作用太阳核心区产生的能量主要通过辐射与对流向外传递)第三章恒星主序星的演化(自己看课件).第四章4.致密星:白矮星、中子星、黑洞5.白矮星位于赫罗图主序带的左下方结构:质量为0.2~1.1个太阳质量(平均为0.6个太阳质量)半径为5*10^8~10^9cm自转周期P大于等于10sec6.中子星的形成高质量恒星内部的和反应过程在恒星中心的Fe核;Fe核坍缩形成中子星,超新星爆发7.中子星的质量上限中子星的质量越大,半径越小;极限质量为2~3个太阳质量8.黑洞周围时空弯曲理论上黑洞并不一定必须是极高密度的天体,而只是必须致密到足以束缚住光在与而致密的天体附近,光线弯曲的程度度越大9.Kerr黑洞靠近黑洞处的时空不可抗拒的扭曲呈旋涡状黑洞并不是在固定的外部空间中转动的陀螺,而是拖曳着整个时空同它一起转动10.黑洞无毛发定理黑洞几乎不保持形成它的物质所具有的任何复杂性质,它保持的物理量只有质量、角动量和电荷第五章1.星际介质包括星际气体、星际尘埃、宇宙线与星际磁场2.星际气体主要由H构成,3.在不同环境下H的存在方式不一样(HI区、HII区、\分子云)4.电离H云的观测——发射星云被高温恒星的紫外辐射电离的星际物质,也称为HII区星际吸收线星际气体低温,产生窄吸收线;星际吸收线的位置反映了星云的运动中性H云的观测——H原子21厘米谱线是研究银河系大尺度结构的重要手段星际分子的观测:当星际介质的温度很低时,星际分子开始形成;星际分子分布在大的、冷的、致密的暗云中星际红化5.星际尘埃对星光的散射随波长的变化而不同,对蓝光散射较多而对红光散射较少,因而造成星光颜色偏红第六章1)银河系的结构银河系是一个包含2*10^11颗恒星的、具有的盘状星系主要成分:银盘、核球、银晕、银冕2)星族星族I恒星年轻的、富金属恒星,主要位于和银盘中,绕银心作圆轨道运动星族II恒星年老的、贫金属恒星,主要位于银晕和核球中,以银心作中心球对称分布绕银心作无规则的椭圆轨道运动3)不同星族恒星的轨道运动特征星系盘内的恒星绕银心做规则的圆轨道运动晕中的恒星绕银心作高偏心率的椭圆轨道运动,且轨道取向是随机的4)银河系的转动——较差转动在太阳附近,距离银心越远,转动速度越小测量方法:测量恒星和气体云谱线的多普勒位移(视向速度)随银经的变化;太阳附近恒星视向速度(或自行)的周期性变化(在太阳周围360度的范围内,恒星谱线唯一表现出周期性的蓝移和红移)5)旋臂的理论解释a.旋臂不是物质臂,表征旋臂的主要是年轻的天体b.密度波理论:旋臂是密度波的表现:旋臂——恒星形成c.自传播恒星形成理论:恒星形成——旋臂对银河系,两种效果可能同时起作用,密度波建立旋臂的基本结构,超新星爆发进一步改变旋臂的形态6)银心在人马座方向,核球呈椭球形;辐射主要来自年老的星族I天体红外和射电辐射收到星际消光的影响较小,是研究银心的主要途径7)银晕a.球状星云年老的星族II恒星,以银心为中心球状分布b.热气体c.暗物质(暗物质的特征:在所有波段都不产生辐射,仅有引力作用)第七章1.哈勃定律:由星系谱线红移得到的星系退行速度V与星系的距离D成正比,称为哈勃定律V=H*D 其中哈勃常数H=7.2+_7 kns^-1Mpc 002.哈勃定律的意义:反映了宇宙的膨胀3.星系的哈勃分类根据星系形态的不同,哈勃首先提出星系可以分为:椭圆星系、透镜状星系、旋涡星系、棒状星系和不规则星系星系的演化:4.第八章1.活动星系(指表现出强烈的活动性的星系)在观测上的分类:射电星系、塞弗特星系、蝎虎天体、类星体2.引力透视——引力场源对位于其后的背景天体发出的电磁辐射所产生的会聚火多重成像效应。

高三天体物理知识点总结

高三天体物理知识点总结

高三天体物理知识点总结天体物理是物理学中的一个重要分支,研究天体的运动、结构、演化以及宇宙的起源和发展等内容。

在高三物理学习中,天体物理是一个重要的知识点。

下面对高三天体物理的知识点进行总结。

1. 星系和银河系星系是由恒星、行星、气体和尘埃等组成的巨大空间系统。

银河系是包含太阳系在内的恒星系统,它是一个由恒星、行星、气体和尘埃等组成的旋涡状星系。

2. 星等和星等差星等是衡量恒星亮度的物理值,常用的星等系统有视星等和绝对星等两种。

星等差是两颗恒星亮度的差异。

3. 恒星的分类恒星可以根据光谱特征和质量等级进行分类。

根据光谱特征,恒星可分为O、B、A、F、G、K和M等7个光谱类别;根据质量等级,恒星可分为I、II、III、IV和V等5个等级。

4. 恒星的演化恒星演化包括恒星的形成、稳定主序阶段、巨星阶段和末期阶段。

恒星形成是由于分子云的重力引力作用下,物质逐渐聚集形成核心,并开始形成新的恒星。

5. 宇宙的膨胀宇宙的膨胀是指宇宙中的物质不断远离彼此,宇宙空间不断地扩大。

宇宙的膨胀中的重要概念是宇宙膨胀速率、宇宙膨胀的加速度和宇宙膨胀的起始时间等。

6. 黑洞黑洞是由恒星坍缩形成的极端物体,其引力强大到连光都无法逃出。

黑洞的特点有质量、角动量和电荷等。

7. 太阳系与行星太阳系是包括太阳、八大行星(含矮行星)、卫星、小行星和彗星等天体的一个庞大系统。

行星是太阳系中绕着恒星运行的天体,行星的分类包括地外行星和类地行星。

8. 宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射是宇宙中剩余的微弱辐射,在宇宙大爆炸之后产生,是宇宙演化的重要证据之一。

9. 天体测量天体测量是通过天文仪器对天体进行观测和测量的过程,包括天体位置测量、距离测量、质量测量以及光谱测量等。

10. 宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论是目前对宇宙起源和发展的主要理论,认为宇宙起源于13.8亿年前的一次大爆炸,之后不断膨胀并产生了现在的宇宙。

以上是高三天体物理的知识点总结。

物理高三天体知识点归纳

物理高三天体知识点归纳

物理高三天体知识点归纳天体物理是物理学的一个重要分支,研究宇宙中的天体及其运动规律。

在高三物理学习中,天体知识是一个重要的考点。

本文将对高三物理天体知识点进行归纳和总结。

1. 星球运动1.1 行星的运动行星的运动可以用开普勒三定律来描述。

第一定律指出,每个行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆;第二定律指出,行星和太阳在同等时间内扫过的面积相等;第三定律则给出了行星距离太阳的轨道半长轴与周期的关系。

1.2 卫星的运动人造卫星和天然卫星(如月球)的运动也遵循开普勒定律。

卫星的轨道通常是椭圆形,其中地球的引力提供了卫星的向心力。

2. 重力和引力重力是物体之间的相互作用力,它的大小与物体质量和距离有关。

引力是质点、物体或天体之间的相互引力。

牛顿万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

3. 行星和恒星3.1 行星的特征行星是围绕恒星运行的天体,不发光而是依赖恒星反射光线。

行星有自己的运动轨道,不同于恒星定在的位置。

3.2 恒星的特征恒星是自行运动的天体,具有自身的光源。

它们通过核聚变产生能量,并向外辐射大量热和光。

4. 天体距离的测量4.1 视差法视差法是一种测量天体距离的方法。

测量的原理是根据地球在不同时间观测同一天体时,它在天球上的位置会有微小的变化,通过观察这种变化可以计算出天体的距离。

4.2 Cepheid变星法Cepheid变星法是根据某些变星的周期与它们的绝对亮度之间的关系来测量距离的方法。

通过观测这些变星的周期,然后利用这个恒星可定标关系,计算天体的距离。

5. 黑洞和宇宙黑洞是一种极为致密的天体,其引力场非常强大,连光都无法逃离。

黑洞通常是由质量巨大的恒星塌陷形成的。

宇宙是指包括宇宙间的一切物质和能量的总体。

宇宙大爆炸理论认为宇宙起源于一次巨大的爆炸,从而形成我们所知道的宇宙。

总结:物理高三天体知识点的归纳包括星球运动、重力和引力、行星和恒星的特征,以及测量天体距离的方法等。

大学天体物理知识点总结

大学天体物理知识点总结

大学天体物理知识点总结1. 宇宙的起源和演化宇宙的起源和演化是天体物理中一个非常重要的研究领域。

大爆炸理论是目前广泛接受的宇宙起源理论,它认为宇宙起源于一个极端高温高密度的初始状态,之后经历了膨胀、冷却和演化过程。

学生需要了解大爆炸理论的内容及其在宇宙演化中的作用,以及宇宙膨胀的过程和原因等知识点。

2. 星系和星系结构星系是宇宙中最广泛的天体结构之一,它由许多恒星、行星、星际物质和黑洞等组成。

在大学天体物理课程中,学生将学习关于星系的形成、结构、分类、性质等方面的知识。

例如,学生需要了解银河系和其他类型星系的结构、运动规律、星团、恒星形成区等内容。

3. 恒星和恒星演化恒星是宇宙中最常见的天体之一,它们通过核聚变反应产生能量,并且具有较长的寿命。

在课程中,学生将学习有关恒星形成的过程,恒星的结构、演化以及不同类型的恒星之间的区别。

学生需要了解恒星的光谱、色指数、绝对星等等恒星性质的测量方法与应用。

4. 行星和行星系统除了恒星外,行星也是宇宙中非常重要的天体之一。

在天体物理课程中,学生需要学习关于行星的形成、运动规律、结构、表面特征以及地外行星的发现等知识。

此外,学生还需要了解关于行星系统的形成、多行星系统、行星轨道特征等相关内容。

5. 星际物质和星际介质星际物质和星际介质是宇宙空间中的一种物质形式,它们由气体、尘埃、离子等组成,并且对天体的形成、演化以及宇宙结构的形成都起着重要作用。

在大学天体物理课程中,学生需要学习关于星际物质的成分、分布、动力学特性等内容,以及星际介质的密度、温度、辐射特性等方面的知识。

6. 黑洞和宇宙奇点黑洞是宇宙中极为神秘的天体结构之一,它的引力场非常强大,甚至连光都无法逃脱。

在天体物理课程中,学生需要学习关于黑洞形成的原因、特征、分类以及它们在宇宙中的作用等内容。

此外,学生还需要了解有关宇宙奇点、时空奇点和宇宙学原理等内容。

上述内容只是大学天体物理课程中涉及的一部分知识点,学生需要通过深入学习和掌握相关内容,才能更好地理解和应用天体物理知识。

天体物理复习

天体物理复习

天体物理复习1.地球---我们的家园年龄:46亿年170多万种生物2.16世纪哥白尼的太阳中心说,改变了人来几千年来的地球是宇宙中心的观念。

3.17世纪牛顿建立的经典力学理论架构,使人们认识到天体也和地面上的物体一样服从统一的运动规律。

4.20世纪50年代人造卫星上天(苏联1957;中国1970)5.四大文明古国中国,印度,巴比伦,埃及6.天文学是研究天体和宇宙的科学。

7.宇宙:全部时间,空间和所有天体的总称。

8.天文学的分支学科:(1)天体测量学(2)天体力学(3)天体物理学9.月球绕着地球公转,周期27天多,同时月球自转也是这一周期,所以月球总是以同一面对着地球。

站在地球上的人永远看不见月球的背面,当然站在月球背面的人也永远看不见地球。

10.地球自转轴与公转平面法线保持23度多的倾斜角度,形成了一年四季和昼夜的长短变化11.重力加速度(公式推导):12.某个物体以7.9千米/秒的速度沿着赤道运动,所产生的离心力就会与重力平衡使人处于失重状态。

这就是人造卫星的飞行原理。

7.9千米/秒成为第一宇宙速度。

(推导第一宇宙速度)13.月球与地球质量比是1:81,表面重力只有地球的六分之一(推导月球引力常数),引力无法留住自由运动的气体分子,所以其表面没有大气,也不会有表层的液态水,但是其两极有与石头、泥土混合的冰层,含水量约66亿吨。

14.太阳的质量占据整个太阳系总质量的99.86%。

15.太阳辐射能量全部来自太阳消耗自身的质量。

太阳能够这样消耗至少100亿年,已经经历了50年的历史,还将继续“燃烧”50亿年。

16.天文单位是地球到太阳的平均距离,或地球公转轨道的半长轴。

它的长度约为1.5亿千米。

17.人们肉眼能看到的行星是金星、火星、木星和土星。

18.火星与地球相似之处是其自转周期24小时37分钟,而且自转轴倾斜25度左右,因而有与地球相同的昼夜变化和四季变化19.木星体积为地球的1300倍,质量为其余7个行星总和的两倍半。

天体物理概论总复习

天体物理概论总复习

Lulu.2011天体物理概论一、 名词解释:1. 视星等;为考察星体的目视亮度,把最亮的星做为1等星,肉眼都能看见的做为6等星,这就是视星等2. 绝对星等;10pc 处恒星的视星等3. 岁差;就是地轴绕着一条通过地球中心而又垂直于黄道面的轴线的缓慢圆锥运动,周期为26000年,由太阳、月球和其他行星对地球赤道隆起物的吸引力所造成,结果是春分点逐渐向西移动。

即地球进动。

4. 恒星时;恒星时是天文学和大地测量学标示的天球子午圈值,是一个地方的子午圈与天球的春分点之间的时角。

恒星日比平太阳日短约1/365(相应约四分钟或一度)。

5. 天文单位(AU );一个日地距离为1AU 。

天文常数之一。

天文学中测量距离,特别是测量太阳系内天体之间的距离的基本单位。

1976年,国际天文学联会把一天文单位定义为一颗质量可忽略、公转轨道不受干扰而且公转周期为365.2568983日(即一高斯年)的粒子与一个质量相等约一个太阳的物体的距离。

149,597,870,691±30米(约一亿五千万公里或9300万英里)。

6. 大气窗口;电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段成为大气窗口。

通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。

7. Fraunhofer 线:太阳光谱中的吸收线,是处于温度较低的太阳大气中的原子对更加炽热的内核发射的连续光谱进行选择吸收的结果。

8. pp 链;即质子‐质子链反应。

是恒星内部将氢融合成氦的几种核聚变反应中的一种,是太阳和其它恒星燃烧产生能量来源的理论。

9. CNO 循环;是恒星将氢转换成氦的两种过程之一,碳、氮、和氧核在循环中担任催化剂并且再生。

总结果是:14422e H He e v +→++10. 3alpha 过程;恒星内氢聚变停止之后,核塌缩,温度升高,3alpha 过程开始发生。

3个氦相撞。

总反应:41232H C γ→+11. 秒差距;是最标准的测量恒星距离的方法,建立在三角视差的基础上。

天体物理经典题型总结归纳

天体物理经典题型总结归纳

天体物理经典题型总结归纳天体物理是研究宇宙中天体、行星、恒星等宇宙物体的性质与相互关系的科学。

在学习和研究天体物理的过程中,经典题型是我们不可忽视的一部分。

这些题型包括但不限于恒星的演化、行星轨道的计算、宇宙膨胀模型等等。

通过总结归纳这些经典题型,我们可以更好地理解和应用天体物理的知识。

本文将对天体物理学中的一些经典题型进行总结归纳,以帮助读者更好地掌握相关知识。

一、恒星的演化题型1. 恒星形成和演化的基本过程恒星的形成和演化是天体物理学中的重要内容。

在这类题型中,常常会涉及到恒星形成的条件、恒星的起源以及恒星演化的不同阶段等内容。

通过理解恒星形成和演化的基本过程,我们可以了解到不同类型的恒星的性质和特点。

2. 恒星的光度和色指数的计算恒星的光度和色指数是恒星演化中的重要参数。

在这类题型中,我们需要根据给定的恒星光度和色指数的计算公式,计算恒星的光度和色指数。

同时,还需要了解不同类型恒星的光度和色指数之间的关系,以便进行恒星类别的判断。

二、行星轨道的计算题型1. 开普勒定律的应用开普勒定律是行星轨道计算的基础。

在这类题型中,我们需要根据给定的行星质量、行星轨道半径等信息,利用开普勒第三定律来计算行星的轨道周期或者轨道半径等参数。

同时,还需要了解不同行星系统中行星的质量和轨道之间的关系。

2. 行星轨道偏心率的计算行星轨道偏心率是行星轨道形状的一个重要参数。

在这类题型中,我们需要根据给定的行星轨道的离心率和半长轴,来计算行星轨道的偏心率。

此外,还需要了解行星轨道偏心率和行星系统的稳定性之间的关系,以便更好地理解行星轨道的演化过程。

三、宇宙膨胀模型题型1. 宇宙膨胀速度的计算宇宙膨胀速度是宇宙膨胀模型中的一个重要参数。

在这类题型中,我们需要根据给定的宇宙膨胀速度和距离的关系,来计算宇宙膨胀模型中的一些参数。

同时,还需要了解宇宙膨胀速度和宇宙的年龄之间的关系,以便更好地理解宇宙的演化过程。

2. 宇宙膨胀模型的判断宇宙膨胀模型的判断是宇宙学中的一个重要问题。

天体物理复习PPT

天体物理复习PPT

宇宙到底有多大?
• 天上的星星确实最多,比地球上的人口多得多。但不是 最暗、最小的。
• 数不清的星星,是与太阳一样能发光的恒星,许多比太 阳大得多、亮得多。月亮是地球的一颗卫星,是最小的。
• 地球与水、金、火、木、土、天王、海王、(冥王)等 行星和一些小行星及彗星围绕太阳运行。
• 除水星、金星外,其他行星都有卫星,有的多达几十颗。 • 这些行星、卫星、小行星和彗星与太阳一起构成太阳系。 • 太阳系中的所有天体都跟随太阳围绕银河中心运行。
• 太阳只是银河系中1千多亿颗恒星中的一颗。而宇宙中 还有亿万个像银河系这样的星系。
宇宙航行
• 宇宙航行,就是在这样广袤的宇宙空间进 行的,而我们现在的太空活动范围,远远 不及海滨游泳池与大洋的比例。
• 著名科学家钱学森指出,宇宙航行应包括 两个阶段,第一阶段为航天,就是人类在 太阳系内的航行活动;第二阶段为航宇, 就是冲出太阳系到银河系,乃至河外星系 去航行。
• 科学技术必须再有几次飞跃,人类才能实 现航宇的理想。
时间问题:
• 大多数人恐怕还没有到过40千米以外的太空, 而地球与月球的距离大约是40千米的1万倍, 地球与海王星的距离又是月球距离的1万倍, 约40亿千米。美国著名的“旅行者”号探测 器整整走了12年才到达海王星。离我们最近 的恒星半人马座a星的距离,是到海王星距离的 1万倍,约40万亿千米,“旅行者”号要飞 行120000年才能到达。如果按一代人工 作60年计算,则需要2000代人连续工作 才能实现。如果要返回的话,则时间还得加倍。
• 天体物理学是应用物理学的技术、方法和 理论,研究天体的形态、结构、化学组成、 物理状态和演化规律的天文学分支学科, 属于边缘学科之一。
天体
宇宙的基本特性 • 物质性:天体——多样性 • 运动性:天体系统——层次性

天体物理导论知识点总结

天体物理导论知识点总结

天体物理导论知识点总结天体物理学是研究宇宙中各种物体和现象的学科,涉及了宇宙星系、恒星、行星、星云等天体以及宇宙射线、宇宙背景辐射等现象。

这个领域的研究对我们理解宇宙的起源、演化和结构有着重要的意义,也为我们提供了更深入的认识和理解宇宙的奥秘。

下面就天体物理学的一些核心知识点进行总结,以便更好地理解和学习这个学科。

一、宇宙的起源和演化宇宙的起源和演化一直是天体物理学家探索的焦点之一。

根据目前的观测和理论,宇宙的起源可以追溯到大爆炸理论。

大爆炸理论认为,宇宙在约138亿年前由一个非常密集、炽热的点爆炸而形成,随后宇宙经历了极快的膨胀,形成了我们今天所见到的宇宙。

在这个过程中,宇宙的物质逐渐冷却、凝聚,形成了恒星、行星、星系等天体。

目前,天文学家通过对宇宙微波背景辐射的观测和分析,已经对宇宙的起源和演化有了更深入的理解。

同时,还有一些新的理论模型,如暗物质和暗能量的存在,也对宇宙的演化提供了新的解释。

这些都为我们理解宇宙的起源和演化提供了更多的线索和思路。

二、天体的形成和演化恒星、行星、星系等天体的形成和演化也是天体物理学的重要研究内容。

根据天文观测和数值模拟的结果,恒星的形成是由分子云中的物质逐渐聚集、凝缩而成的。

在这个过程中,由于引力的作用,分子云中的物质逐渐聚集在一起,形成了一个密度很大的核心,最终形成了一个恒星系统。

恒星的演化过程也是天体物理学家研究的热点之一。

根据理论和观测,恒星的演化可以分为主序星、红巨星、白矮星和黑洞等不同阶段。

在这个过程中,恒星会经历核聚变、重元素合成、行星系统的形成等一系列重要的变化和事件。

此外,还有一些特殊的天体现象,如超新星爆发、伽马射线暴等,也为我们提供了更深入了解恒星演化和宇宙物质特性的机会。

三、宇宙中的星系宇宙中的星系是由恒星、行星、星云等一系列天体组成的,并且在空间中聚集成不同的形态和结构。

根据观测和理论,星系可以分为椭圆星系、螺旋星系、不规则星系等多种类型。

高考物理天体知识点总结

高考物理天体知识点总结

高考物理天体知识点总结自古以来,人类对宇宙的探索和研究一直是科学的重要领域之一。

对于高中生而言,物理课程中的天体知识点也是高考的重要内容之一。

本文将对高考物理中与天体相关的知识点进行总结,帮助考生更好地复习和应对考试。

一、引力与天体在天体物理中,引力是一种非常重要的力。

它是负责维持行星、恒星和星系等天体间运动的力量。

牛顿万有引力定律是天体物理中最基本的规律之一。

该定律表明,两物体间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

万有引力定律的数学表达式为F=G*(m1*m2)/r^2,其中F为两物体之间的引力,G为引力常数,m1和m2分别为两物体的质量,r为它们之间的距离。

二、恒星和行星恒星是宇宙中的天体之一,它们由氢气和一小部分的其他元素组成。

恒星的亮度和温度关系紧密,恒星的亮度与面积的平方成正比,与温度的第四次方成正比。

根据亮度和温度的关系,科学家将恒星分为不同的星等等级。

行星是太阳系中的天体,它们绕太阳运动。

太阳系中有八颗行星,分别是水金火木土天王地位古老不可撼动的水金火木土天王地。

行星运动的规律是椭圆轨道运动,行星在近日点距离太阳最近,在远日点距离太阳最远。

根据距离太阳的远近以及它们的质量、大小和轨道特征,行星也可以被分为不同的类别。

三、星系和宇宙起源星系是宇宙中的巨大天体系统,它们由恒星、气体、星云和黑洞等组成。

常见的星系有螺旋星系、椭圆星系和不规则星系等。

其中,螺旋星系的结构最为复杂,而椭圆星系则较为简单。

宇宙的起源一直是天体物理学家们关注的重要问题之一。

大爆炸理论是目前被普遍接受的宇宙起源理论,它认为宇宙起源于一个极其高密度、高温的初始状态,经历了爆炸才形成了我们看到的宇宙。

根据宇宙膨胀的速率,科学家将宇宙分为了不同的发展阶段,如膨胀、暗物质形成等。

四、黑洞和引力波黑洞是宇宙中极为特殊的天体,它是由质量异常巨大的恒星坍缩形成。

黑洞的引力场极其强大,连光线都无法逃离它的束缚。

会考物理天体知识总结归纳

会考物理天体知识总结归纳

会考物理天体知识总结归纳[载体:Word文档]会考物理天体知识总结归纳在考试中,物理天体知识作为一项重要内容,占据了相当大的比重。

正确理解和掌握这些知识对于取得好成绩至关重要。

本文将对会考物理天体知识进行总结归纳,帮助同学们更好地复习和准备考试。

一、天体运动天体运动是物理天体知识的基础,主要包括行星运动、人工卫星运动和恒星运动等内容。

1. 行星运动行星运动是指行星绕太阳运动的规律和特点。

根据开普勒定律,行星绕太阳的轨道是椭圆形的,并且行星和太阳之间的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

2. 人工卫星运动人工卫星运动是指人造卫星绕地球或其他天体运动的规律和特点。

人工卫星常用的轨道有低轨道、中轨道和高轨道。

低轨道卫星速度快,周期短;高轨道卫星速度慢,周期长。

3. 恒星运动恒星运动是指恒星在空间中的运动规律和特点。

地球自转引起了恒星的日常视运动,而地球绕太阳公转引起了恒星的年运动。

二、天体物理基础天体物理基础是指天体的物理性质和天文现象的解释等内容,主要包括恒星的性质、天体测量和天文现象的解释等。

1. 恒星的性质恒星是宇宙中的主要天体,具有丰富多样的性质。

恒星的亮度与温度、表面积和距离等因素有关。

恒星的光谱可以用来分析星体的化学组成和运动状态。

2. 天体测量天体测量是指用仪器观测、测量天体的位置、距离、亮度等参数的方法和技术。

常用的方法有几何测量、天体光度测量和天体摄影测量等。

3. 天文现象的解释天文现象的解释是根据物理原理对各种天文现象进行解释和理解。

例如,日食是由月球遮挡太阳光造成的,星星看起来闪烁是因为大气层的折射等。

三、宇宙的起源和演化宇宙的起源和演化是物理天体知识中的重要内容,涉及到宇宙大爆炸理论、星系形成和恒星演化等。

1. 宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论是目前学界广泛接受的关于宇宙起源的理论。

该理论认为,宇宙在约138亿年前由一个极小且极度高温高密度的“原初奇点”爆炸而形成。

2. 星系形成星系是由大量恒星、气体、尘埃等物质组成的庞大天体系统。

云南省考研天文学与应用天文学复习资料天体物理学重点概念解析

云南省考研天文学与应用天文学复习资料天体物理学重点概念解析

云南省考研天文学与应用天文学复习资料天体物理学重点概念解析天体物理学是研究天体的物理性质、运动规律以及宇宙演化过程的学科。

在天文学与应用天文学考研中,天体物理学作为重要的一部分,掌握其核心概念对于备考至关重要。

本文将分析解析天体物理学的重点概念,助力考生备考。

1. 天体物理学介绍天体物理学是天文学的主要分支学科之一,研究宇宙中天体的物质构成、能量产生与转化、辐射过程、力学性质以及宇宙的演化等。

它主要涉及天体物理学的基本原理、宇宙的形成与演化、恒星的结构与演化、星际物质与恒星形成、星系与宇宙的演化等内容。

2. 天体物理学中的重点概念2.1 星际物质星际物质是广义上指银河系和其它星系间存在的、处于星际空间中的气体和尘埃。

它主要由氢、氦以及少量的重元素构成,可分为星际气体与星际尘埃两个部分。

星际物质对于星系形成、恒星形成以及宇宙演化具有重要影响。

2.2 恒星的结构与演化恒星是宇宙中由气体引力坍缩和核融合而成的天体。

恒星的结构主要由核心、辐射区和对流区组成。

恒星形成后经过演化,最终会演化为红巨星、超新星等,甚至可能形成黑洞或中子星等致密天体。

2.3 星系与宇宙的演化星系是由大量恒星、气体、尘埃以及暗物质组成的庞大结构。

宇宙的演化涉及到星系的形成和演化过程,包括星系聚集、合并、星系内恒星形成等。

研究星系和宇宙的演化有助于了解宇宙的形成和未来发展趋势。

2.4 宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后形成的,经过演化后成为现在宇宙中普遍存在的辐射。

它是热辐射,呈现出黑体辐射的特点,具有非常均匀的分布。

宇宙微波背景辐射的研究可以帮助我们更好地了解宇宙的起源和发展。

2.5 黑洞黑洞是一种极度致密的天体,其引力非常强大,甚至连光也无法逃离其引力。

黑洞可以通过质量和自转角动量来描述。

它们对于研究宇宙引力和宇宙的演化有重要意义,也是天体物理学中的重要研究对象。

3. 总结天体物理学作为天文学与应用天文学考研中的一项重要内容,掌握其核心概念对备考至关重要。

初中物理天体知识点总结

初中物理天体知识点总结

初中物理天体知识点总结初中物理课程中,天体物理是一个重要的章节,它涉及宇宙中的各种天体以及它们之间的相互作用和运动规律。

以下是初中物理天体知识点的总结:# 1. 天体和宇宙的概念- 天体:宇宙中的物质,包括星系、恒星、行星、卫星、彗星、小行星等。

- 宇宙:一切天体和空间的总称,是一个无边界、无中心的无限大系统。

# 2. 恒星和行星- 恒星:是由氢和其他元素构成的炽热球体,通过核聚变产生能量,太阳就是最近的恒星。

- 行星:围绕恒星运动的天体,足够大到能通过自身引力形成近似球形,且清除了轨道上的其他物体,太阳系中有八大行星。

# 3. 太阳系的构成- 太阳:太阳系的中心,是一个由氢和氦组成的巨大恒星,提供了地球上生命所需的光和热。

- 行星:分为类地行星(水金火木)、巨大行星(土星、木星)、远日行星(天王星、海王星)。

- 其他天体:包括小行星带、彗星、流星、卫星等。

# 4. 地球的运动- 自转:地球绕自己的轴线旋转,方向为从西向东,周期约为24小时,产生昼夜交替。

- 公转:地球按椭圆轨道绕太阳运动,周期约为365.25天,产生季节变化和昼夜长短变化。

# 5. 万有引力- 概念:任何两个具有质量的物体之间都存在相互吸引的力,这个力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

- 公式:\( F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \),其中\( F \)是引力,\( G \)是万有引力常数,\( m_1 \)和\( m_2 \)是两个物体的质量,\( r \)是它们之间的距离。

# 6. 重力- 定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一种表现。

- 公式:\( F = mg \),其中\( F \)是重力,\( m \)是物体的质量,\( g \)是重力加速度。

# 7. 光年- 概念:光在真空中一年内走过的距离,是天文学上用来衡量天文距离的单位。

# 8. 天文单位(AU)- 概念:以地球到太阳的平均距离为基准的天文距离单位,用于描述太阳系内天体之间的相对距离。

天体运动复习讲义精简版(含经典例题后附习题及答案)

天体运动复习讲义精简版(含经典例题后附习题及答案)

天体运动复习讲义1. 天体运动(1)万有引力提供向心力F 合外力=G Mmr 2 (万有引力为合外力,合外力提供向心力)G Mm r 2=m v 2r G Mmr2=mrω2 G Mm r 2=m 4π2T2r (2)天体问题的计算方法:万有引力G Mm r 2 = 向心力(m v 2r 或mrω2或m 4π2T2r )说明:等式左边为万有引力,等式右边为计算中常用的参数(线速度v , 角速度w , 周期 T ),计算时用万有引力G Mm r 2 等于带有参数线速度v 角速度w 周期 T 的向心力。

不能用m v2r=mrω2 = m 4π2T 2r ,因为m v 2r =mrω2 = m 4π2T2r 推算出V = WR = 2πR/T = 2πfR=2πnR 只能算出线速度v 角速度w 周期 T 的关系等式,没有用到万有引力公式。

例1:科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上.从地球上看,它永远在太阳背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息可以推知( ) A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的自转周期与地球相等 C.这颗行星的质量与地球质量相等 D.这颗行星的密度与地球密度相等(3)万有引力约等于重力G MmR2=mg → 2gR GM =(黄金代换式) 说明:①物体在地球表面且忽略物体随地球一起转动所需向心力②只有题目中说该行星地表重力加速度为g 时,等式才成立2. 人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期跟轨道半径的关系F 万=G Mmr2=F 向=⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ma →a =GM r 2→a ∝1r2m v2r →v =GM r →v ∝1r mω2r →ω=GM r 3→ω∝1r3m 4π2T 2r →T =4π2r 3GM→T ∝r 3.说明:以地球为中心天体总结出:离地球越近的卫星线速度v 角速度W 加速度a 越大只有周期T 越小,即“越高越慢”)例2:一个卫星绕着某一星球作匀速圆周运动,轨道半径为R 1,因在运动过程中与宇宙尘埃和小陨石的摩擦和碰撞,导致该卫星发生跃迁,轨道半径减小为R 2,则卫星的线速度、角速度,周期的变化情况是 ( )A.增大,增大,减小;B.减小,增大,增大;C.增大,减小,增大; D.减小,减小,减小。

高考物理知识点分类复习(天体物理学)

高考物理知识点分类复习(天体物理学)

显示玻璃瓶形变 显示桌面形变测定引力常量 高考物理知识点分类复习 《天体物理学》一、单项选择题1.(2009学年一模 崇明县 2)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列各项说法中哪项是不符合...历史事实的 ( ) (A )卡文迪许测出了引力常数(B )安培最早发现了电流周围存在着磁场(C )伽利略最早系统地研究了匀加速直线运动(D )库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律答案:B2.(2009学年一模 崇明县 3)以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验共同的物理思想方法是 ( )(A )极限的思想方法(B )放大的思想方法 (C )控制变量的方法(D )猜想的思想方法答案:B3.(2009学年一模 崇明县 8)天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期. 由此可推算出 ( )(A )行星的质量(B )行星的半径 (C )恒星的质量 (D )恒星的半径 答案:C4.(2009学年一模 虹口区 5)我国已建成了酒泉、太原和西昌卫星发射中心,假如还要建设一个卫星发射中心,为了发射卫星时尽量节约火箭的燃料,在自南向北排列的三亚、上海、北京、哈尔滨四个城市中你认为最合适的是 ( )(A )三亚 (B ) 上海 (C ) 北京 (D ) 哈尔滨答案:A5.(2009学年一模 虹口区 16)假如宇航员在月球上测得摆长为l 的单摆做小振幅振动的周期为T ,将月球视为密度均匀、半径为r 的球体,则月球的密度是 ( )(A )2π3l GrT (B )23πl GrT (C )216π3l GrT (D )23π16l GrT答案:B6.(2009学年一模 闵行区 13)在万有引力定律发现过程中,牛顿曾经做过著名的“月—地”检验,他设想:如果地球对月球的引力和对地表附近物体的引力性质相同,已知月地间距离为地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g ,那么月球绕地球公转的加速度应该为 ( )(A )60/g (B )60g (C )3600/g (D )6/g 答案:C7.(2009学年一模 闵行区 2)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是: ( )(A )法拉第发现了电磁感应现象,总结出了电磁感应定律;(B )牛顿提出了万有引力定律,通过实验测出了万有引力恒量;(C )奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律;(D )伽利略通过理想斜面实验,提出了力是维持物体运动状态的原因。

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《天体物理》复习提纲
徐仁新,2011-5-30
一、概论
宇宙状况巡视:行星、太阳与太阳系、恒星、星际介质、星团、星系、星系团,星系的大尺度分布与宇宙。

距离的测量。

流量与光度的关系:F = L/(4πD2)。

秒差距的定义。

HR图与恒星的分类。

星系的Hubble形态分类。

星系旋转曲线,暗物质的存在。

二、辐射过程
热辐射与非热辐射。

Stefan-Boltzmann定律:B = σT 4。

辐射场的状态方程:P = ρ/3。

回旋辐射和同步辐射的谱(ωL = eB/(mc))、方向性、偏振等特性。

Landau能级:E n = mc2 + nωL(例:∆E e= 11.6B12 keV;
∆E p= 6.3B12 eV)。

曲率辐射。

Thomson截面与Eddington光度L edd≈1038m erg/s。

逆Compton散射。

三、宇宙等离子体与天体磁场
等离子体中静电作用的空间与时间尺度:Debye长度、等离子体频率。

等离子体的磁流体力学近似。

Lorentz应力= 磁压B2/(8π) + 张力B2/(4π)。

Alfvén波、磁浮力、太阳黑子的理解。

感应方程:磁扩散与磁冻结。

天体磁场起源的发电机机制:动能转化为磁能的过程。

四、主序恒星的结构与演化
分子云与恒星的形成。

Jeans不稳定性、Jeans质量。

自由塌缩时标的估算。

Newton引力下流体静力学平衡方程:d P/d r = -Gm(r)ρ/r2。

平衡态恒星的绝热振荡。

多方形式状态方程、Lane-Emden方程。

主序恒星内部的核过程、Gamow峰。

氢燃烧(pp链和CNO循环,氢闪)、氦燃烧(3α反应,氦闪)、“宇宙洋葱”结构。

太阳中微子问题。

r过程、s过程、p过程。

Maclaurin椭球。

质量函数与恒星质量测量。

五、超新星
观测分类。

爆发机制:简并物质的核燃烧、铁核塌缩型爆发。

引力能~GM2/R与核能的比较。

爆轰绝热方程。

Chapman-Jouguet理论。

爆轰与爆燃。

铁核及其塌缩因素。

反弹激波的形成、瞬时爆。

中微子俘陷、延迟爆。

超新星遗迹的形态分类:壳层型、实心型。

超新星SN1987A与中微子。

六、吸积与吸积盘
Roche瓣与第一Lagrange点。

天体吸积释放能量效率、所释放光子能量。

Bondi吸积半径。

圆化半径l2/(GM)与盘吸积。

α假设(ν= αHc s)与Shakura-Sunyaev盘模型。

磁层半径与共转半径、吸积的必要条件r m<r co。

螺旋桨相的吸积制动。

七、白矮星
Fermi子星研究历史。

费米子星引力平衡。

Fermi动量:p F = (3π2)1/3⋅n1/3 ∝ n1/3。

零温理想电子气的状态方程(NR:γ=5/3;ER:γ=4/3),白矮星的质量-半径关系。

Chandrasekhar极限。

白矮星表面结构
与白矮星的冷却、固化。

AGB 星、行星状星云、白矮星的形成。

八、脉冲星、中子星与奇异星
形成温度(~10MeV )与冷却(UCAR 、MURCA )。

TOV 方程与结构计算。

中子星与奇异星的结构、质量-半径差别的根源(引力束缚、色束缚)。

中子物质中的质子成分。

带壳奇异星与裸奇异星。

磁偶极辐射与射电脉冲星磁场、年龄的确定。

单极感应,脉冲星磁层。

九、黑洞
度规,时空线元的长度。

测地线(类光、类时、类空)。

时空弯曲,Riemann 张量。

Einstein 引力场方程(G μν=8πT μν;G μν≡ R μν-1/2R g μν)。

Schwarzchild 半径r s = 2GM /c 2。

Schwarzchild 时空结构与Schwarzchild 黑洞:最小圆轨道半径3r s = 6GM /c 2,偏转角~2r s /b = 4GM / (c 2b ),红移z ~ GM /(c 2R )。

无限红移面、视界面、能层。

Penrose 过程。

Hawking 辐射温度的估计:λ ~ r s 。

黑洞的最小可能质量:M p ~ 1016TeV 。

原初黑洞、恒星质量黑洞、超大质量黑洞、中等质量黑洞、TeV 尺度黑洞。

十、γ射线暴
观测特征:多峰剖面、持续时间于~5ms-~5⨯103s 之间、硬短爆与软长爆、各向同性非均匀分布、余辉(天、月)。

初始火球光深的估算。

火球介质的Lorentz 因子γ ~102。

内激波(γ爆发)与外激波(余辉)。

十一、星系
Hubble 定律。

引力透镜与微引力透镜。

MACHO 天体(质量~(0.1-10)M ⊙)。

喷流与视超光速现象。

活动星系核标准模型:喷流+窄线区+尘碍环+宽线区+吸积盘+超大质量黑洞。

星系黑洞的观测表现(强引力场效应,FeK α发射线;潮汐与撕裂恒星;银河中心恒星动力学)。

十二、宇宙学
1H 与4He 的质量丰度比~3:1。

宇宙中发光重子与光子数密度之比ηv ~10-10。

{Robertson-Walker 度规 + Einstein 场方程 + 理想流体组成} ⇒ Friedmann 方程:
2228,34(3).3R k G R R R G p R
πρπρ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩ 宇宙平均密度,Ω ≡ ρ/ρc 。

宇宙膨胀的动力学:R (t ), ρ(t ), p (t )。

辐射为主:状态方程p = ρ/3 ⇒ ρR 4 = 常数。

物质为主:状态方程p = 0 ⇒ ρR 3 = 常数。

各种宇宙(k = 0, ±1)尺度因子随时间的演化。

时空泡沫。

Higgs 机制与真空相变。

重子起源(Sharharov 三条件:B 不守恒、C 和CP 破缺、偏离热平衡)。

真空能为主的膨胀:暴胀。

脱耦与背景辐射:CGB (~10-44 s )、CNB (~1 s )、CMB (~1012 s )。

早期核合成。

宇宙加速膨胀的理解(宇宙学常数ω = -1、真空能ω = -1、暗能量p = ωρ)。

暗物质与暗能量。

宇宙组成成分:ΩB = 0.04(其中发光物质ΩL < 0.01)、ΩDM = 0.26、ΩΛ=0.7。

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