简明天文学教程_2版(余明主编)PPT模板
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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"。
第十二章宇宙学1. 什么是宇宙?天文学的宇宙与哲学的宇宙有何区别?⑴对于宇宙的理解有天文学和哲学的概念。
天文学宇宙指的是科学宇宙,定义迄今为止观测所及的星系及星系总体。
时间上有起源,空间上有边界。
哲学宇宙指的是普通的、永恒的物质世界。
在时间上是无始无终的,在空间上是无边无际的。
⑵区别:①天文学上宇宙是人们观测所及的宇宙部分。
②哲学上的宇宙是无所不包的,所以天文学上的宇宙是无限宇宙的一部分。
2. 西方宇宙论的研究经历了哪些时期?20世纪以前的西方宇宙论可分四个发展时期。
第一个时期是启蒙时期,主要是远古时代关于宇宙的神话传说。
第二个时期是从公元前六世纪到公元一世纪,以至直到中世纪(15世纪)为止,古希腊,罗马在宇宙的本源和结构上曾出现过唯物论,唯心论两派的激烈斗争,此后西方进入中世纪,宇宙学沦入经院哲学的神学深渊,地心学主宰宇宙学。
第三时期是从十六世纪到十七世纪,十六世纪哥白尼倡导日心说,开始把宇宙学从神学中解放出来,到十七世纪,牛顿开辟了以力学方法研究宇宙学的新生途径,形成了经典宇宙学。
第四学期,十八世纪到十九世纪,自康德拉普拉斯的星云说问世以后,确立了天体演化学科,赫歇尔父子对恒星进行了大量的观测,把以前只局限于太阳系的研究扩大到银河系和河外星系,在此期间,已经有分光方法应用于天文学,这一时期的发展给现代宇宙的发展奠定了基础。
哈勃膨胀、微波背景辐射、轻元素的合成以及宇宙年龄的测量被认为是现代宇宙学的四大基石。
现代宇宙学包括密切联系的两个方面,即观测宇宙学和物理宇宙学。
前者侧重于发现大尺度的观测特征,后者侧重于研究宇宙的运动、动力学和物理学以及建立宇宙模型。
从地心说、日心学到无心学是人类认识宇宙的三个里程碑。
但宇宙的命运究竟如何?人类还没有把握。
宇宙的起源和演化是当代宇宙学的前沿课题。
3. 我国的宇宙论研究的发展过程怎样?中国是世界上古老文明的发源地之一,在天文学方面有着灿烂的历史,在天象记载、天文仪器制作和宇宙理论方面都留下了珍贵的记录。
简明天文学教程第二版第三章答案余明主编第三章时间与历法1.何谓时间?答:时间有时刻和时段两重含义。
时刻是指无限流逝时间中的某一瞬间;时段是指任意两时刻之间的间隔。
2.何谓测时?常用的计时系统有哪些?答:测时,是时间计量工作的一项内容。
古时候是靠立竿见影,测定太阳影子定时间或测定某些恒星的位置来确定时间的。
现代则是应用中星仪或等高仪等测时仪器观测选定的某恒星(如太阳)通过的瞬间,再经过归算获得准确的时刻。
常见的计时系统有恒星时、太阳时(有视太阳时和平太阳时)、太阴时、历书时、原子时和协调时等。
3.已知某地毕宿五(a=4h35m)正好上中天,当日太阳的赤经为21h51m44s,时差为-14m13s,求当时该地的平时。
答:由平时=视时-时差=(恒星时-太阳赤经+12h)-时差=4h35m-21h51m44s+12h+14m13s+24h=18h57m29s4.在成都某地(赤经=104°05′E=6h56m20s E)5月6日用日冕测得视太阳时10h02m,求相应的地方平时及北京时间。
(时差为3h24m)平时=视时-时差=10h02m-3h24m=9h58m36s北京时间=9h58m36s+(120°-104°05′) ×4m=11h02m6s5.已知东八区的区时为2000年1月13日8h,求西九区的区时?答:西九区区时=东八区区时-(8+9)小时=1月12日15时6.为什么要设立国际日期变更线?答:我们换算各地的地方时或区时,会产生时间丢失的情况,为此国际上人为设定一条国际日期变更线以求解决这个问题。
理论国际日期变更线是180°经线,实际国际日期变更线是一根折线。
从西十二区越过日界线到东十二区加一天,反之相反。
7.简述我国及世界时间服务状况?答:时间服务是指把测得的时间用各种手段播报出去的工作,也称为授时或播时。
在古代则采用鸣锣击鼓声音报时等简易的方式,近代的时间服务有无线播报时,电视系统授时。
第七章太阳系1.托勒密的宇宙地心体系的要点是什么?现代人的评价如何?答:要点:(1)地球位于宇宙中心静止不动。
(2)每个行星都在一个叫"本轮"的小圆形轨道上匀速转动,但地球不是均轮中心,而是与圆心有一定的距离。
他用这两种运动的复合来解释行星运动中的顺行、逆行、合、留等现象。
(3)水星和金星的本轮中心位于地球与太阳的连线上,本轮中心在均轮上一年转一周;火星、木星和土星到它们各自的本轮中心的连线始终与地球到太阳连线平行,这三颗星每年绕其本轮中心转一周。
(4)恒星都位于被称为"恒星天"的固体壳层上,日、月、行星除上述运动外,还与恒星一起每天绕地球转一周,以此解释各种天体的每天东升西落现象。
现代人的评价:托勒密的宇宙地心体系是错误的,是唯心的。
但是,在当时条件下,它所推算出的行星位置与实际观测结果,是相当符合的。
当时认为这个宇宙体系似乎是合乎情理的完美的数学图解。
只是后来被教会所利用,成为上帝创造世界的理论支柱。
2.哥白尼的宇宙日心体系的要点是什么?现代人评价如何?答:要点:(1)地球不是宇宙的中心,太阳才是宇宙的中心。
太阳运行的一年周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。
(2)水星、金星、火星、木星、土星五颗行星同地球一样,都在圆形轨道上匀速地绕太阳公转。
(3)月球是地球的卫星,它在以地球为中心的圆轨道上每月绕地球转一周,同时月球又跟地球一起绕太阳公转。
(4)地球每天自转一周,天穹实际不转动,因地球自转,才出现日月星辰每天东升西没的周日运动,是地球自转运动的反映。
(5)恒星离地球比太阳远得多。
现代人的评价:由于科学水平及时代的局限,哥白尼的日心体系也有缺陷。
主要有三个:①把太阳作为宇宙的中心,且认为恒星天是坚硬的恒星天壳;②保留了地心说中的行星运动的完美的圆形轨道;③认为地球匀速运动。
然而哥白尼是第一个以科学向神权挑战的人,他的历史功绩在于确认了地球不是宇宙的中心,从而给天文学带来了一场根本性革命。
第四章星空区划和四季星空1.何谓星空区划?答:根据一定的法制,把天空划分成一定的区域。
在历史上,不同的民族和地区都有自己的星空区划。
国际通行的星空区划88个星座。
中国古代的星空区划--三垣,四象二十八宿。
2.88个星座是如何确定的?北天有几个?南天有几个?黄道带有几个?试写出黄道带的主要星座。
答:在公元前650年前后出现在《创世语录》中的就有36个,其中北天、黄道带和南天各12个。
公元前270年左右在《天象诗》中共提到了44个星座。
其中北天19个(小熊、大熊、牧夫、天龙、仙王、仙后、仙女、英仙、三角、飞马、海豚、御夫、武仙、天琴、天鹅、天箭、北冕、蛇夫等);黄道带13个星座(白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、螯、天蝎、人马、摩羯、宝瓶、双鱼、驶);南天12个星座(猎户、犬、波江、天兔、鲸鱼、南船、半人马、天坛、长蛇、巨爵、乌鸦等)。
1922年,国际天文学采纳英国天文学家威廉·赫歇尔提出的星座用赤经线和赤纬线来划分的建议,对历史上沿用的星座名称和范围作了调整,取消了一些星座,最后确定全天星座为88个。
其中北天19个,南天47个,黄道12个。
黄道带12个星座:双鱼、白羊、金牛、双子、天秤、巨蟹、室女、狮子、天蝎、人马、摩羯、宝瓶。
之后,希腊著名的天文学家喜帕恰斯(伊巴谷)编制了一份含星数850颗的星表,他把蛇夫座分为长蛇座与蛇夫座,把半人马座的东部分出来称为豺狼座;把黄道带上的驶并入金牛座,后来才划归蛇夫座。
公元2世纪,希腊天文学家托勒密总结了古代天文学成就,写成了巨著《天文学大成》,他把黄道带的螯座改为天秤座,把犬座分为大犬和小犬,并增设小马座和南冕座,到此合计有48个星座,北天星座的名称基本上就确定下来了。
到17世纪初,德国的天文学家拜尔(1572~1625)从航海学家西奥图的记录中得知南天的一些星座,他在《星辰观测》一书中,除了上述48个星座之外,又增写了南天极附近的12个星座:蜜蜂(后改为苍蝇)、天鸟(后改为天燕)、蝘蜒、剑鱼、天鹤、水蛇、印第安、孔雀、凤凰、飞鱼、杜鹃、南海。
第一章绪论1.简述天文学的研究对象,研究方法和特点?答:天文学的研究对象是天体,其研究的基本方法是对天体的观测,包括目视观测和仪器观测。
它的研究特点是:(1)大部分情况下人类不能主动去实验,只能被动观测。
(2)强调对天体进行全局、整体图景的综合研究。
表现观测上是全波段、全天候。
在理论上依赖模型和假设。
(3)需用计算机把观测所获得的大量原始资料进行整理。
使天文学研究发生重大变化的另一个技术进步是快速互联网技术,这使得异地天文数据的交换和处理成为可能,使得观测数据具有巨大的科学产出的潜在意义。
目前,虚拟天文台的提出和建设对天文研究意义深远。
(4)具有大科学的特征,需要大量投资。
(5)以哲学为指导。
2.研究天文学的意义有哪些?答:天文学与人类关系密切,天文学对于人类生存和社会进步具有积极重要的意义,突出表现在以下几个方面:(1)时间服务:准确的时间不单是人类日常生活不可缺少的,而且对许多生产和科研部门更为重要。
最早的天文学就是农业和牧业民族为了确定较准确的季节而诞生和发展起来的。
现代的一些生产和科研工作更离不开精确的时间。
例如,某些生产、科学研究、国防建设和宇航部门,对时间精度要求精确到千分之一秒,甚至百万分之一秒,否则就会失之毫厘,差之千里。
而准确的时间是靠对天体的观测获得并验证的。
(2)导航服务:对地球形状大小的认识是靠天文学知识取得的。
确定地球上的位置离不开地理坐标,测定地理经度和纬度,无论是经典方法还是现代技术,都属于天文学的工作内容。
(3)人造天体的成功发射及应用:目前,人类已向宇宙发射了数以千计的人造天体,其中包括人造地球卫星、人造行星、星际探测器和太空实验站等。
它们已经广泛应用于国民经济、文化教育、科学研究和国防军事。
仅就人造地球卫星而言,有通讯卫星、气象卫星、测地卫星、资源卫星、导航卫星等,根据不同需要又有地球同步卫星、太阳同步卫星等。
所有人造天体都需要精确地设计和确定它们的轨道、轨道对赤道面的倾角、偏心率等。