地球概论地球的公转PPT课件

当日地连线同 星地连线垂时，同一恒 星的视差位移达到极大 值。这个极大值被称为 该恒星周年视差，简称 年视差。
关于周年视差的确定
假设在太阳上观 测到的恒星在天球上 的位置为平均位置。 从地球上观测到的恒 星位置与平均位置存 在一定的偏离。
恒星年视差是地球轨道 半径对恒星的最大张角。
sin = a/D sin = (当角很小时）
D=206265a/ 当 = 1时，Ｄ＝206265a 该恒星的距离称作1秒差距(PC) 若D以秒差距为单位，206265a=1
D = 1/ 恒星的秒差距与它的周年视差互为倒数
天文学上常见的距离单位
1天文单位(AU)=1.496×108km 1光年(l.y.)=9.5×1012km=6.324×104AU 1秒差距(PC)=3×1013km=206265AU=3.262 l.y.
346.6200日 4、近点年：以近日点为参考点，每年东移11，大于恒星年，
365.2596日
四种年的比较
周期
参考点
恒星年 回归年 近点年
恒星 春分点 近日点
交点年 黄白交点
公转角度 360°
360°-50″ 360°+11″ 360°-20°
所用时间 365.2564 365.2422 365.2596 346.62
黄赤交角与地轴的倾斜
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/6
黄赤大距
（三）地球公转的周期
1、恒星年：以恒星为参考点，无明显自行，365.2564日 2、回归年：以春分点为参考点，每年西移50，小于恒星年，
365.2422日 3、交点年：以黄白交点为参考点，每年西移20°，小于恒星年，
恒星年视差沿轨道半径方向偏离其平均位置； 恒星光行差则沿轨道切线方向偏离其真位置。
二者的偏离方向有90之差。
（四）多普勒效应 地球轨道速度对星光频率的影响。
地球绕太阳公转，使地球与恒星发生相对运动。 使恒星谱线以一年为周期，交互发生紫移（接近）
和红移（远离）。
二、地球公转的规律
轨道和方向 周期 速度
在黄道上，变成长度 为20″ 2的一段直线。
在其他黄纬，光行差 轨道都是半长轴为20″的 椭圆.愈近黄极，椭圆扁 率愈小。
地球公转以一年为周期，恒星视位置绕转其真位置也以一 年为周期，恒星视位置的绕转路线，被叫做光行差轨道，其形 状则因恒星的黄纬而不同。
（三）年视差和光行差比较
愈近黄极，年视差和光行差椭圆的扁率愈小； 愈近黄道扁率愈大。
最先测定的恒星的周年视差
观测者
测定恒星 测定年代 测定数值 现代测定值
白塞耳（德） 天鹅座61 亨德逊（英） 南门二 斯特鲁维（俄） 织女星
1838 1839 1839
0.314˝ 0.98˝ 0.261˝
0.30˝ 0.76˝ 0.124˝
白塞耳（1784-1846），德国著名的天文 学家和数学家，1837年，白塞尔发现天 鹅座61正在非常缓慢地改变位置，第二 年，他宣布这颗星的视差是0.31弧秒， 这是世界上最早测定的恒星视差之一。
第二节 地球的公转
地球公转及其证明 地球公转的规律性 地球公转的后果
一、地球公转及其证明
地球公转就是地球对太 阳的绕转。 方向：逆时针（向东） 绕转中心：共同质心
450km(70万km)
地球公转的物理证据
恒星周年视差：地球在轨道上的位移对于恒星 视位置的影响。
光行差：地球的轨道速度对于光行方向的影响。 多普勒效应：地球的轨道速度对于星光频率的
影响。
（一）恒星周年视差
恒
星
的
视
差
位
由于地球在轨道上的
移
位移而引起的恒星的视位
置在天球上改变的现象
地球公转以一年 为周期，恒星的视差 位移也以一年为周期， 称为周年视差。
视差位移路线
地球公转轨道是 封闭曲线，恒星在天 球上视差位移的路线 也是封闭曲线，具体 形状则因恒星的黄纬 而不同。
关于周年视差的确定
（一） 地球轨道
1、轨道形状：椭圆 半长轴（a）：1.496×108 km（天文单位） 半短轴（b）：1.4958×108 km 6634′ 半焦距（c）：2.5×106 km 周长（l）：9.4×108 km 偏心率（e=c/a）：0.016 扁 率 （f=a-b/a）：7 000
黄赤交角
恒星年与回归年
r1
3600
3600 －
50.29"
恒星年是地球公转的真正周期 回归年是地球上季节变化的周期
岁差（20分24秒）
（四） 地球公转速度
平均速度
角速度(ω)＝3600／Ｔ ＝360°／365.2564日=0.99°/日=59′/ 日 线速度（V）＝L/T=9.4×108/365.2564=29.78 km/s ≈ 30 km/s
远
近
日
日
点
点
2、太阳在轨道中的位置：两焦点之一 近日点（地球1月初经过）：1.471×108 km； 远日点（地球7月初经过）：1.521×108 km。
图3-22 地球的近日点和远日点
近 日 点 的 东 旋 近日点在轨道上不固定，东旋11″/年。
（二）黄赤交角
KP 23°26´ 黄道面
（二） 光行差
光行差是地球轨道速度对于光速的影响。地球向某 一恒星接近，在相互关系上，也可以看作该恒星向 地球接近。
光行差位移
光行差位移：由于地球轨道 速度对星光方向的影响，使 恒星的视方向和真方向之间 存在一定偏差的现象。
地球的轨道速度：V= 30 km/s 星光光速：C = 300 000 km/s 则： tan = 30/300 000 =
0.0001
= 20.47
：光行差常数
位置：真位置的前方Baidu Nhomakorabea
S2 S1
-V θ C V合 V
（二） 光行差
地球上所看到的星光的视方向，不同于星光的真方向： 是光速和地球公转速度的合成反映。 即：视方向与真方向之间存在着一定的偏离，这就是恒 星的光行差位移。
V
C
光行差示意图
光行差椭圆
在南北黄极，光行差 轨道是半径为20″的椭圆 (与地球轨道形状相同)
= a/D 1弧度=360°/2 =57.3°=206265″
= 206265a/D 已知恒星年视差，可测定恒星距离
已知半人马座的a（比邻星）的年视差是0.76″ 求它的距日距离是多少？
= 206265a/D D= 206265a/ D= 206265a/0.76=271401AU