2.2第二章 天球坐标解析
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第二节天球坐标第二节天球坐标天球是人们为研究问题方便而假想的球体,虽然它不是真实存在着的球体,但是天空给予人们的布满天体的球体印象却是非常直观的。
像地表上有圆和点一样,天球上也有圆和点,而且天球上的圆也有大圆和小圆之分。
大圆是以球心为圆心的圆,也就是过球心的平面无限扩展与天球相割而成的圆;小圆则不是以球心为圆心的圆,所有小圆所在的平面,都不通过球心(如图2-10)。
任何一个大圆都有两个极点,极点到大圆上任何一点的角距离都是相等的,都是90°。
当然两个相对应的极点连线与其大圆是垂直的。
天球上也有方向,天球上的方向,是以地球自转为基础,是地球上的方向的延伸。
例如,和地球上经线相对应的南北方向,和地球上纬线相对应的东西方向。
在天球上,也有距离。
但是,只有角距离,而没有直线距离。
例如,织女星和牛郎星,相距为光年,但是在天球上,只能看到它们之间相距约35°。
所以,天球上的距离,实际上是天体之间方向上的夹角,而不是其真实的直线距离。
有了地理坐标系,便可以确定地面上任一地点的位置。
为了确定和研究天体在天球上的位置和运动规律,人们规定了天球坐标系。
根据不同的用途,有不同的天球坐标系。
经常采用的天球坐标系有:地平坐标系、时角坐标系、赤道坐标系和黄道坐标系。
不同的坐标系,具有各不相同的组成要素。
各种坐标系都是在各自的基本圈和基本点的基础上建立起来的。
因此,基本圈和基本点的确定,是建立天球坐标系最重要的内容,它决定着各种坐标系最本质的特征和不同的用途。
一、地平坐标系地平坐标系是一种最直观的天球坐标系,和我们日常的天文观测关系最为密切。
例如,在晴朗的傍晚,观测者经常可以看到人造卫星在群星间的运行,和大量的流星现象,它们的运行速度都很快,用什么方法能够快速、简便地记录下卫星或流星的位置呢最简便的方法就是记下某瞬间该卫星或流星的地平经度(方位)和地平纬度(高度),这就是我们所要讨论的地平坐标系。
1.基本圈和基本点地平坐标系中的基本圈是地平圈,基本点是天顶和天底。
西北师大附中天文台学习资料届班姓名---------------------------------------------------------------------------------第2讲天球及其天球坐标系一、天球1、概念以观测者为中心,以任意长为半径的假想的球,称为天球。
2、天体在天球上的投影3、天球的周日视运动4、天球上的基本圈和基本点二、天球坐标系1、地平坐标系:基圈:地平圈原点:南点经度称方位(A)纬度称高度(h)2、时角坐标系:基圈:天赤道原点:上点Q经度称时角(t)纬度称赤纬(δ)3、赤经赤纬坐标系:基圈:天赤道原点:春分点经度称赤经纬度称赤纬4、黄道坐标系:基圈:黄道原点:春分点经度称黄经纬度称黄纬座标法座标法就是用望远镜的赤经度盘和赤纬度盘(用游标)对准天体的座标值,就可以在镜中看到该天体,如果不在视场中心,可用微调来调整。
星星在天球上的位置,通常是用赤道座标来标明它的位置的。
这可以在许多书刊或当年的“天文年历”上找到。
有了星体的座标,还不能用望远镜上的赤经赤纬刻度盘来确定它的位置,因为望远镜的赤经度盘是按时角座标系来分划的。
时角刻度是由南点顺时针方向由0"到24"(或0º—360º)来刻划的。
也有的产品,时角刻度是从南点分别向二个方向,各刻划0"±12"(或0º—±180º),并规定向西为正、向东为负。
在上中天时,天体的时角是0"(0º),在下中天时为12"(或180º),时间和角度的关系是1h=15º,1m=15´,1s=15"(h,m和s分别表示时间上的时、分和秒)。
在时角座标中,天体的赤经(δ)是固定的,它不随观测的时间和地点而改变。
而天体的时角,即每时每刻在变化。
对于同一地区(或同一经度)的观测者而言,一个天体的时角随时间而同步增大。