天文学概论总复习

第二讲：望远镜与探测器望远镜性能指标：聚光能力，也就是有效口径；天体成像亮度∝有效镜面面积∝有效口径D2，也就是镜面越大越好。

角分辨能力，取决于光的衍射。

分辨本领θ=1.22λ/D（弧度）。

实用公式：Θ=0.25”*λ(微米)/D(米)（λ默认为0.55um）。

天文台址要求：天光背景暗、视宁度好、晴夜数多、干燥、风小、远离人烟又交通便利、政局稳定为何需要建空间望远镜？由于大气窗口，很多波段只能在太空观测不受大气影响，图像质量可直接达衍射极限极低的背景天光，大大提升探测灵敏度不受环境影响，如地面灯光不受天气影响，如刮风下雨球面三角公式：cos a=cos b cos c + sin b sin c cos A,四方点：天子午圈与真地平相交的两点为南北点，（靠近北天极的为北点）天赤道与真地平相交的两点为东西点。

（同样，离北天极较近的为夏至点。

）地球表面的冷暖差距不是日地距离差造成的，而是太阳照射角度不同造成的。

天体的周日视运动：永不下落天体：δ≥（900－φ）永不上升天体：δ≤－（900－φ）恒星时(sidereal time： S)：定义：以春分点的周日视运动为依据建立的时间系统。

时间单位：恒星日->春分点连续两次上中天的时间间隔。

真太阳时(true solar time):定义：以太阳视圆面中心的周日视运动为依据建立的时间系统。

时间单位：真太阳日—真太阳连续两次下中天的时间间隔。

太阳在周日视运动的同时，又以逆时针方向做周年视运动，每日在黄道上自西向东约运行1度，因此真太阳时比恒星时约长4分钟。

协调世界时（coordinated universal time, UTC）（协调原子时秒长与世界时时刻的时间计量系统）：由于世界时的秒长逐年增加,势必造成世界时落后于原子时，一年内可累计达1秒左右。

为避免原子时与世界时产生太大的偏离，1972年决定采用UTC系统。

调整时刻：每年首选是12月31日和6月30日或 3月31日和9月30日的最后一秒，由国际地球自转服务中心局（IERS）根据天文观测做出决定，并预先通知。

天文学导论复习资料88个星座天狼星：官方名为大犬座α星双星、聚星、星团最亮的星：天狼星牛郎织女相距16光年头顶的星空取决于你在地球表面上的纬度和当地时间（经度）天体在天球上东升西落所经历的轨迹（星轨）称为天体的周日视运动太阳每天东升西落，于当地正午通过子午线达到最高点（上中天）太阳连续两次到达子午线（正午）的时间间隔，称为一个太阳日，即一天，定义为24小时世界时与本地时间的转换：北京时间= UT + 8小时北极：所有星星沿与地平面平行的圆轨迹运行，从不下落在各地：九十度-纬度=可见星的角度天赤道平面与地面的夹角= 90 度-观测者所在地理位置的纬度在地球上无论何时何地：天赤道总是与地平面精确地相交于正东正西方向总能看到1/2天赤道特例：在地球两极，天赤道=地平线天赤道是一个方向，不是一个位置天体的运行轨迹平面与地平面的夹角为：90 度-观测者所在地理位置的纬度（=天赤道与地面的夹角）所有恒星沿与天赤道平行的路径由东向西运动在北京：向东看天体从东偏北方向升起天体向西偏北方向落下在南半球？北半球：北逆南顺赤道上所有星在地平面上12小时所有星垂直于地平面升起和下落，“可见所有星”任何通过子午线的天体都处于距离地平面的最高位置：过中天太阳一年的轨迹是8，赤道是线段地球公转+ 地球自转轴倾斜是星辰周日视运动规律变化的原因每晚同一时刻，看到的星空在连续向西移动每（白）天同一时刻，太阳相对于背景恒星的位置也在连续向东移动整个天球包括太阳一天转动一圈，但通过仔细观察你会发现这个规律并不完全正确，因为每昼同一时刻，太阳位置相对于星星向东缓慢移动每晚同一时刻，星星位置（通过子午线时刻）在缓慢向西移动（TiQian）太阳再回到原处（相对于相同的背景星）的周期为一年（~365.24天）太阳在天球上的周年视运动的轨迹（大圆）称为黄道太阳共走了360 度每天向东移动大约1度~ 2个太阳视直径太阳日（= 24小时）：太阳连续两次到达子午线的时间间隔（“地球相对于太阳的自转”）太阳时恒星日（sidereal day）：恒星连续两次到达子午线的时间间隔（地球相对于任一恒星的自转）恒星时恒星有方向，太阳有位置一个特定星星一个月后升起的时间将提前约2个小时：30 d ×4 分钟/天= 120 分= 2 小时一年后这颗恒星将在同一时刻升起：2 小时x 12 月/年= 24 小时天赤道和黄道面相交的两点分别称为春分点和秋分点在假想的天球上描述天体相对于参考点的距离（即天体的坐标），天文学家使用“角距离”而非长度单位（千米等）两个天体之间的距离常用它们与观测者视线方向之间的夹角表示，即角距天体的大小则用天体两个边缘与观测者视线方向之间的夹角表示，即角大小：以角度表示的视直径赤经用小时、分和秒的时间单位来表示，起点为春分点，在天赤道上由西向东由0小时增加到24小时（即“恒星日”对应太阳日的23小时56分）地球“24小时”自转一周360度赤经“1小时”对应地球自转15度北极星Polaris：RA = 2小时31分，Dec = 89 度15 分天狼星Sirius: RA = 6小时45分, Dec = –16度43分赤经越大越晚上天北京某晚某时刻的地方恒星时为7小时，天狼星的位置在子午线以西15分，天赤道以南16度43分的地方那么，半年后的北京同时刻的地方恒星时大约是多少？北京那时晚上能否看到天狼星？答案：地方恒星时为19小时天狼星的时角=19小时-6小时45分=12小时15分晚上不可见参考起点：已知太阳在春分（夏至、秋分、冬至）时的视赤经 + 恒星时定义东经120度北京时间正午12点的地方恒星时（近似！）换算为北京时间晚上某时刻的换算为某天的北京时间晚上相同时刻的换算为北京经度的北京时间晚上相同时刻的北京的地方恒星时北天极的位置以北黄极为中心画一大圆（黄道固定+）天赤道移动春（秋）分点缓慢向西移动，每26,000年沿天赤道巡回一圈岁差：每年的二分点提前来临恒星的赤经和赤纬坐标以26000年为周期在非常缓慢地变化赤经和赤纬每100年大约变化1.4度，即恒星的赤经每20年增加约1分恒星的赤经和赤纬应标明年份，如公元1950.0年, 或2000.0年尽管在短期内改正微小，但对精确观测或经过相当长一段时间（如50年）这种改正效应是显著的月相：地球人所看到的月球被太阳所照亮的一半的大小月亮的会合周期(synodic period) ：新（满）月到新（满）月的时间间隔，~ 29.53 天月球相对于背景恒星也向东漂移，但月亮的漂移非常快，一天大约13度月球回到原处（相对于背景恒星）的周期约为27.32 天，即月球的恒星周期月球的公转周期是恒星周期~ 27.23天鑽石環（贝利珠）日食分为：日全食、日偏食、日环食月食和新月的区别？地球本影直径大于2.5倍月球直径月全食可持续大约1小时40分。

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。

1、天文学是观察和研究宇宙间天体分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质、起源和演化的学科2、天文学以观测为基础3、好奇心：探索宇宙是人类永恒的欲望4、人类社会的发展与天文学的发展密不可分：时间服务、大地测量中的应用、人造天体的发射及应用、导航服务探索宇宙奥秘，揭示自然界规律5、全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。

民用GPS的定位精度只有100米，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

6、我国的北斗卫星预计2020年完全建成，空间段包括5颗静⽌轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。

2016年6月12日23时30分最新⽌颗北斗卫星发射。

定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒7、天文学对物理的几个贡献：广义相对论的验证、卢瑟福原子模型的验证、提出核反应并验证8、天文与地学的关系珊瑚年带：地球自转速度变化9、异常太阳活动：树木年轮中较高的碳-14含量10、天文周期：地质周期11、全球性冰期的天文要素：太阳在银河系中的运动、银河系中密度的不均匀分布、地球三要素12、恐龙灭绝的可能原因：小行星或者彗星撞击地球、太阳活动加剧、超新星爆发13、寻找水的痕迹：火星探测、木卫二探测14、天文学的研究对象根据天体尺度大小分为行星尺度、恒星尺度、星系尺度、宇宙学尺度15、主要方面：天球坐标系，时间和历法，太阳，行星系统，恒星及其物理性质，宇宙的构造，天体的起源和演化16、天体：是宇宙间各种星体的总称。

包括：恒星（如太阳）、⽌星（如地球）、卫星（如月亮）、彗星、流星体、陨星、小⽌星、星团、星系、星际物质以及暗物质等。

17、恒星是天体中的主体。

①恒星并非不动。

②由炽热的⽌体组成的仅是恒星的⽌⽌，恒星的内部，特别是内核密度都很⽌。

③恒星有许多种类，恒星有⽌有灭。

18、⽌星指绕恒星运⽌、自身不会发可见光的天体。

19、卫星指绕⽌星运⽌、自身不会发可见光、以其表面反射恒星光⽌发亮20、彗星主要由冰物质组成，以圆锥曲线(包括椭圆、抛物线和双曲线)轨道绕恒星运⽌，当靠近恒星时，因冰物质受热融化，蒸发或升华，并在恒星粒⽌流（如太阳风）的作用下拖出尾巴的天体。

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。

从遥远太空回眸地球，地球上看似渺小的人类，正用自己无穷的智慧和非凡的能力，追寻着神秘而和谐的茫茫宇宙中发生的一切---这就是人类的追求、永恒的欲望。

数学物理学化学天文学地球科学生命科学被认为是现代自然科学的六大基础学科。

那些为现代技术发展所不可缺少的理智工具，主要来自对星空的观察。

像牛顿那样的有创造能力的思想家。

他们的思想由于凝视这星空而展翅高飞。

19世纪与20世纪之交，物理学的天空出现两朵小小的乌云，竟然酝酿出漫天的狂飙，动摇了几个世纪以来建成的物理学大厦。

雨过天晴，相对论和量子力学这两座全新的、现代物理学理论架构巍然耸立，人类社会进入科学技术迅猛发展的新时期。

20世纪与21世纪之交，又有两朵乌云---暗物质和暗能量，天文学中出现的γ射线暴、巨型黑洞附近的吸积流、引力透镜、宇宙加速膨胀等新奇天象，也许会促使人类像19世纪和20世纪之交，甚至像在文艺复兴时代那样，产生基本物理观念的革命性变化。

天上的星，地上的花，人间的爱是世界上最美的三样东西天文学史研究天体和宇宙的科学。

天体即大气层以外的物体，包括日月星辰和人造天体在内。

天文学研究天体的位置分布运动结构物理状态化学组成相互关系及演化规律。

宇宙是全部时间空间和所有天体的总称。

天文学有三个主要分支学科；天体测量学天体力学天体物理学天体测量学是天文学中最先发展起来的一个分支，主要任务是研究和精确测定天体的位置和运动，建立和维持基本参考坐标系，确定地面点的坐标以及提供精确的标准时间服务。

天体力学主要研究天体运动的动力学问题，包括天体的力学运动和形状。

天体物理是天文学中最年轻、也是最活跃的分支，主要任务是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的表面物理状态、内部结构、化学组相互关系和演化规律。

翻译）四方上下谓之宇，往古来今谓之宙----名曰宇宙地球是太阳系中唯一适宜生命繁衍的星球。

天文学望远镜之父伽利略北斗七星位于大熊星座；北斗星位于小熊星座太阳系共有八大行星，166个卫星，还有一些矮行星和其他小天体，处于主宰地位的当然是太阳，太阳的质量占整个太阳系总质量的99.86%。

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。

基础天⽂学教程复习⼤纲基础天⽂学教程复习⼤纲第⼀章天⽂学观测基础知识第⼀节天球和天球坐标1、天球：是天⽂学上为研究天体位置和运动的⽅便假想的以观测者或地⼼或⽇⼼为中⼼，以⽆穷远为半径的球。

2、天穹与天体的⽐较天穹：⼈们所能直接观测到的地平之上的半个球形天空。

天球：以地⼼为球⼼半径为任意的假想球体，表⽰天体视运动的辅助⼯具。

天球属性：半径⽆穷⼤，是整球和圆球；分类：分地⼼天球（⽤以表⽰太阳系以外的天体）和⽇⼼天球（⽤以表⽰太阳系以内的天体）。

3、黄道概念：太阳周年运动的轨迹，即为黄道。

4、天球的运动①天球的周⽇运动：由于地球⾃转⽽随同整个地球的运动，⽅向向西，⽇转⼀周。

太阳作为普通天体。

表现为东升西落②天球的周年运动：由于地球公转⽽相对于恒星的运动，⽅向向东，年巡天⼀周。

表现为夜晚星空有序变化。

5、天球坐标系相关知识：本初⼦午线：通过英国Greenwich(格林尼治)天⽂台原址中星仪⼗字丝的0°经线。

(1884年确定)天球上三个基本⼤圆：地平圈、天⾚道、黄道⼤圆的极点：—地平圈两极：天顶和天底；—天⾚道两极：天北极和天南极；—黄道两极：黄北极和黄南极。

⼤圆的交点：天⾚道交地平圈：东点和西点；黄道交天⾚道：春分点和秋分点天⾚道和地平圈——两圈交点是东点和西点，地平圈上与东、西点相距90°的两个点为南点和北点。

黄道与天⾚道：⼆分点:两道交点称⼆分点。

（解释春分点、秋分点，春分⽇、秋分⽇。

）⼆⾄点：黄道上与⼆分点等距离的两个点。

（解释夏⾄点、冬⾄点，夏⾄⽇、冬⾄⽇。

）（⼀）、球⾯坐标概说球⾯坐标系的共同特点：①都有基圈、始圈和原点；②纵坐标即纬度；③横坐标即经度。

（⼆）、地平坐标系(1)、⽤途：表⽰天体在天空中的⾼度和⽅位；(2)、圆圈系统：地平圈，⼦午圈，卯⾣圈；天顶、天底。

(3)、基本要点：①基圈：地平圈；②始圈：午圈；⑥原点：南点；⑦纬度：⾼度：天体相对于地平圈的⽅向和⾓距离。

天⽂学导论复习⼀．天体的视运动1.星座与星图1929年，国际天⽂联合会（IAU）正式把全天划分为88个星座，并清楚界定每⼀个星座的边界。

因此每颗星属于且只能属于⼀个星座。

2.地球⾃转：天体的周⽇视运动每天，太阳、⽉球以及星星都东升西落，是地球⾃西向东⾃转所造成的假象，故称天体在天空上所经历的路径称为天体的周⽇视运动太阳每天东升西落，于当地正午通过⼦午线达到最⾼点（上中天）地⽅正午：太阳到达⼦午线（不⼀定是12点）太阳连续两次到达正午的时间为24⼩时，称为⼀个太阳⽇（the solar day），即我们的⼀天天⽂事件通常⽤世界时（UT）拱极星：靠近南北天极，永不落北极星：最靠近北天极，似乎永远静⽌不动北京：东经116度22分北纬39度58分南北天极的⾼度等于观测者所在地的地理纬度天⾚道：不变的参考点，到天极的弧距离总是90度，所有恒星沿与天⾚道平⾏的路径由东向西运动（圆弧轨迹），在地球两极，天⾚道=地平线?在北京，向东看：天体从东偏北⽅向升起向西看：天体向西偏北⽅向落下在⾚道上，所有星在地平⾯上12⼩时，所有星垂直于地平⾯升起和下落3.地球公转：天体的周年视运动每（⽩）天同⼀时刻，太阳相对于背景恒星的位置向东移动黄道：地球的公转造成太阳在天球上的位置⾃西向东缓慢移动（滞后于恒星）再回到原处（相对于背景星）的周期为⼀年（~365.24天），共⾛了360 度→太阳每天向东移动⼤约1度~ 2个太阳视直径太阳⽇=24⼩时：太阳连续两次到达⼦午线的时间恒星⽇~23⼩时56分：恒星连续两次到达⼦午线的时间恒星⽇是地球真实的⾃转周期，不随其绕太阳公转⽽变化，为~23⼩时56分季节更替：天⾚道与黄道⾯的夹⾓为23.5度，相交的两点分别称为春分点和秋分点在黄道上距春分点和秋分点最远处则称为夏⾄点和冬⾄点4.天体的⾚道坐标系、恒星时⾚经⼩于（地⽅）恒星时的恒星位于⼦午线以西5.地球⾃转轴进动与岁差恒星的⾚经和⾚纬坐标以26000年为周期在⾮常缓慢地变化恒星的⾚经和⾚纬应标明年份，如公元1950.0年, 或2000.0年6.⽉相⽉相：地球⼈所看到的⽉球被太阳所照亮的⼀半的⼤⼩⽉球回到原处（相对于恒星）的周期约为27.32 天，即⽉球的恒星周期7.⽇⽉⾷⽇全⾷时长永远不⼤于7.5分钟同⼀地点，⽇偏⾷概率>> ⽇全⾷概率⼆．天体的运动1.古希腊的地球中⼼说地⼼说的基本模型不能解释⾏星的逆⾏和亮度变化2. 现代天⽂学的诞⽣哥⽩尼、第⾕、开普勒和伽利略开普勒：开普勒第⼀定律：轨道形状，椭圆轨道，太阳位于⼀个焦点上开普勒第⼆定律：⾏星速度，⾏星和太阳的（假想）连线在相同的时间内扫过相等的⾯积→⾏星越接近太阳则运⾏速度越快开普勒第三定律：轨道周期，(公转周期)2 = (常数) x (半长轴)3伽利略：太阳⿊⼦，且运动→太阳⾃转绕⽊星旋转的4颗卫星（伽利略卫星），⾸次发现天上有不绕地球转动的天体！3. ⽜顿的万有引⼒定律⽜顿万有引⼒定律适⽤于弱引⼒场，例如太阳系（⽔星除外）4. 爱因斯坦的相对论长度、时间和质量是相对的，依赖观测者相对于所选定的参考系的运动三．辐射与天⽂望远镜1. 电磁（波）辐射2. ⿊体辐射物件加热：低温红外线，温度升⾼→红光→黄光→⽩光→蓝光⿊体谱的形状只与物体(恒星)的表⾯温度有关维恩位移定律：温度降低，⿊体谱的峰值向长波⽅向移动斯忒藩-玻⽿兹曼定律3. 原⼦与谱线巴尔末线系 Balmer Series ：可见光波段莱曼线系 Lyman Series ：紫外波段宇宙中的⼤部分物质处于等离⼦体状态4. 多普勒效应当辐射源远离观测者时，观测者接收到的辐射频率⼩于辐射源的辐射频率（波长变长）c v =?0λλ5. 光学天⽂望远镜6. 全波段望远镜⼤⽓窗 (atmospheric window)：可见光、射电、部分红外四．太阳系（1）⾏星1.太阳系概观冥王星是⼀颗矮⾏星太阳系（⼋⼤）⾏星，由最靠近太阳的⾏星算起，依次为：⽔星、⾦星、地球、⽕星、⽊星、⼟星、天王星、海王星。

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）。

《天文学导论复习提纲2010》一、 名词解释视星等；绝对星等；岁差；恒星时；天文单位（AU）；大气窗口；Fraunhofer线；pp链；CNO循环；3alpha过程；秒差距；极光；矮行星；微引力透镜；色差；消色差双合透镜；衍射极限（Airy斑）；主动光学；自适应光学；（地球转动）综合孔径技术；宇宙线；引力波；激光干涉引力波天文台（LIGO）；激光干涉空间引力波天文台（LISA）；（恒星）色指数；恒星的赫罗图；主序星；宇宙距离阶梯；造夫变星；造夫变星的周期-光度关系；白矮星；中子星；黑洞视界；洛希瓣（Roche Lobes）；核塌缩超新星；Ia型超星星；SN1987A；脉冲星；磁星（Magnetar，磁中子星）；伽玛暴（GRB）；疏散星团；球状星团；发射星云；射电21厘米谱线；漩涡星系；椭圆星系；活动星系核（AGN）；类星体；视超光速；活动星系核的统一模型；宇宙学红移；星系退行的Hubble定律；宇宙大爆炸；宇宙微波背景（CMB）；宇宙暴涨；宇宙暗物质；宇宙暗能量二、 简答题1.日心说的观测证据？2.如何测量太阳系的年龄？3.太阳中元素的分布有什么特点？4.太阳中的铁元素怎么来的？5.如何测量恒星的表面温度？6.列举几种探测中微子的原理。

7.什么是太阳中微子短缺问题？8.中微子振荡的观测和实验证据有哪些？9.太阳黑子为什么黑？10.利用日全食检验广义相对论的基本原理。

11.为什么内地行星的原初大气已基本逃逸（无氢、氦）？12.地球适合生命存在的条件有哪些？13.简述探测（太阳）系外行星的主要方法及其原理。

14.望远镜为什么越大越好？15.TeV （1012eV）Cherenkov望远镜的探测原理。

16.氢原子光谱主要有哪些线系？大致在什么波段？17.什么是恒星光谱型？太阳的光谱型？18.如何测量恒星的大小？19.天狼星B（白矮星）的平均密度是如何通过观测知道的？20.列举几种测量宇宙天体距离的方法。

简明天文学期末考考点整理第一章绪论1.1概述一、天文学的研究对象天文学是自然科学中的一门基础学科。

它的研究对象是天体。

它研究天体的位置和运动、研究它们的化学组成、物理状态和过程，研究它们的结构和演化规律。

A 天文学是自然科学中一门基础学科。

B 天文学是一门古老而又富有生命力的学科。

C 现代天文学是全电磁波段可观测的科学。

二、天文学的研究方法和特点1、基本的研究方法－－对天体的观测2、研究特点：（1）用仪器观察和测量天体辐射（电磁波、高能微观粒子）（2）学科合作（如现代物理学理论）、新技术的应用（3）投资大，全球合作（4）辨证历史的唯物主义观点三、天文学研究的意义1、时间服务:对天体测量获得准确时间2、在大地测量中的应用：经纬度、地球形状测量3、人造天体的发射及应用：卫星、探测器、试验站4、导航服务：航海、GPS导航服务5、探索宇宙奥秘，揭示自然界规律(20世纪60年代四大发现）6、天文与地学的关系：（珊瑚的“日纹”变化，全球性冰期，构造运动、生物灭绝与天文关系）7、探索地外生命和地外文明四、天文学的科学分支传统天文学分类（见图1）和现代天文学分类（见图2）1．天体测量学：主要任务是研究和测定天体的位置和运动，并建立基本参考坐标系和确定地面点的坐标。

按照研究方法的不同，还可分为下列二级分支学科：球面天文学、方位天文学、实用天文学、天文地球动力学2．天体力学：天体力学是研究天体运动和天体形状的科学。

它以万有引力定律为基础，研究天体在万有引力和其它力综合作用下的运动规律、天体自转和其它引力因素综合作用所具有的形状。

根据研究的对象、范围和方法，还可分为：摄动理论、天体力学定性理论、天体力学数值方法、历书天文学、天体的形状和自转理论、天体动力学等3．天体物理学：天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，研究天体形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。

A 按研究对象又分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星天文学、恒星、星际介质物理学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。

天文知识点大全一、宇宙概述。

1. 宇宙的起源。

- 大爆炸理论是目前被广泛接受的关于宇宙起源的理论。

该理论认为，宇宙源于一个极度高温、高密度的奇点。

在大爆炸发生后，宇宙开始膨胀，温度逐渐降低，物质开始形成。

最初形成的主要是氢和氦等轻元素。

2. 宇宙的结构。

- 宇宙由星系、星系团、超星系团等组成。

星系是宇宙的基本结构单元，例如我们所在的银河系。

银河系是一个螺旋星系，包含数千亿颗恒星、星云、星际物质等。

星系团是由多个星系聚集在一起形成的，超星系团则是由多个星系团组成的更大结构。

二、恒星。

1. 恒星的形成。

- 恒星诞生于星云之中。

星云主要由气体（氢和氦为主）和尘埃组成。

当星云中的某个区域在自身引力作用下开始收缩时，中心部分的物质密度和温度不断升高。

当温度达到约1000万开尔文时，氢原子核开始发生核聚变反应，恒星就开始发光发热了。

2. 恒星的演化。

- 恒星的演化过程取决于其质量。

对于像太阳这样的中小质量恒星，其一生大致经历以下阶段：- 主序星阶段：这是恒星最稳定的阶段，通过氢核聚变产生能量，持续时间较长。

太阳目前正处于主序星阶段，已经持续了约46亿年，还将持续约50亿年。

- 红巨星阶段：当主序星阶段的氢燃料耗尽后，恒星的核心会收缩，外壳膨胀，温度降低，颜色变红，成为红巨星。

- 白矮星阶段：红巨星的外层物质会逐渐抛射出去形成行星状星云，核心部分则收缩成为白矮星。

白矮星是一种高密度、低光度的天体，靠电子简并压来支撑自身重力。

- 对于大质量恒星（质量大于8倍太阳质量），其演化过程更为复杂和剧烈：- 主序星阶段后，大质量恒星会经历超巨星阶段，然后发生超新星爆发。

超新星爆发是一种极其剧烈的天体现象，在短时间内释放出巨大的能量，亮度可在短时间内超过整个星系的亮度。

- 超新星爆发后，根据剩余质量的不同，可能形成中子星或黑洞。

中子星是一种几乎完全由中子组成的天体，密度极大；黑洞则是一种引力极强的天体，连光都无法逃脱其引力范围。

宇宙线物理•交叉于多种学科●天文学和高能天体物理●粒子物理与核物理●空间物理●大气环境等宇宙线的发现•美国物理学家密立根认为宇宙线是由不带电的光子组成。

密立根认为，在宇宙中，16个氢原子聚合成了个氧原子时，生成光子，产生宇宙射线。

他还把宇宙线叫做原子“诞生时的哭叫”。

•另一位美国物理学家康普顿认为宇宙线是由带电粒子组成。

康普顿等人发现宇宙线存在“纬度效应”，宇宙线强度随地球的纬度不同而不同，这一结论是由康普顿亲自走访了6个国家和60多位科学家分别进行观测而获得的。

•1932年，康普顿亲自走访了五大洲，行程约为八万公里，南到新西兰的杜恩庭，北到北极圈；上至高山顶峰，下至海平面进行测量。

同年9月，康普顿在北极圈内宣告宇宙线确实存在“纬度效应”，并肯定了它是由带电粒子组成。

宇宙线是什么？•宇宙线是自动送上门来的宇宙空间的高能粒子流。

•宇宙线主要是由质子、氦核、铁核等裸原子核组成的高能粒子流；也含有少量中性的珈玛射线和能穿过地球的中微子流。

（不同能段成分的构成比例不相同）•产生于太阳系的宇宙线，称为太阳宇宙线；与之相对应还有银河宇宙线和河外宇宙线。

研究宇宙线物理意义•长途跋涉的空间旅行，带来空间的许多信息是人类研究空间环境的参照•来自遥远的的银河系或者以外，是我们目前了解太阳系以外的唯一物质参考•宇宙线活动的强弱直接影响到人类赖以生存的空间环境•对于人类的航天事业的发展有重大的影响•二十世纪30至50年代，作为当时唯一可利用的高能粒子源，在宇宙线中相继发现了一系列基本粒子，推动了早期粒子物理学和高能加速器的发展。

30年代−50年代人们把这种宇宙线粒子加速器无偿提供的高能粒子流作为“粒子炮弹“去轰开基本粒子世界的大门，促成了粒子物理学和高能人工加速器的发展。

相继在宇宙线中发现了：宇宙线物理是实验的科学•宇宙线物理以实验为基础，而又基于实验和理论密切结合发展的。

宇宙线能谱特点宇宙线能量与宇宙线的流量费米加速机制1949年Fermi提出宇宙线粒子在与星际磁场的碰撞过程中能够获得能量，得到加速。

天文学相关知识点总结宇宙•宇宙 -宇宙是所有天体，例如恒星和行星，以及它们之间的巨大空间。

•星系 -星系是一个共同中心周围数百颗恒星的集合。

•3种星系的形状1.不规则星系 -整体球形2.椭圆星系 -蛋形3.螺旋星系 -螺旋形状; 最常见的星系形式；例如我们的银河系和仙女座系•太阳系 -太阳系是由行星绕行的任何恒星。

我们的太阳系是由水星，金星，地球等行星环绕的太阳。

•行星 -行星是一个不会产生自身光并绕恒星旋转的大型物体。

•月球 -月球是绕行星旋转的自然卫星。

•小行星 -小行星是由岩石制成的天体，在火星和木星之间绕太阳旋转。

•彗星 -彗星是由冰冻的岩石和天然气组成的天体，围绕着太阳公转。

它的轨道与行星不同。

它具有一个原子核和一个朦胧的尾巴，该尾巴总是背向太阳，因为尾巴由太阳加热的蒸发气体组成。

•光年 -光年是天文测量的单位。

它是光在一年中传播的距离。

一光年等于9 461 000 000 000公里。

宇宙起源理论•年龄 -宇宙估计存在7至200亿年。

关于宇宙如何形成，有两种主要的科学理论。

1.大爆炸理论 -这是更广泛接受的理论。

它解释说，宇宙是由中心大而密集的物质的巨大爆炸形成的。

大爆炸后的最初几分钟，形成了许多元素，例如氢和氦。

其他较重的元素在后来的恒星核聚变过程中形成。

宇宙正在膨胀，正如许多恒星的红移所显示的那样（红移是光谱，显示了当恒星从我们体内退离时形成的更长的波长）。

2.稳态理论 -该理论指出物质在宇宙的外部不断产生，并凝结成星系。

现在不被普遍接受。

3.太阳•我们的太阳是一颗恒星，主要由氢和氦组成。

•太阳是我们太阳系的中心。

行星绕着太阳公转。

•太阳距地球约1.5亿公里。

这是一个天文单位的距离。

来自太阳的光仅需几分钟即可到达地球。

•太阳的温度变化从在表面5 500℃至13 600 000°C。

•太阳大约每28天旋转一次。

•太阳黑子是太阳中较暗，较凉的部分，大约每11年旋转一次。

•太阳耀斑是表面热气体的爆炸。