天文学基础

内容1天文学概论1-1宇宙结构1-2天球及坐标2天文学方法2-1望远镜2-2天体的位置，距离天体测量2-3天体运动与轨道天体力学2-4天体的亮度及其变化天体光度学2-5天体的物理化学天体物理学3天体3-1太阳和太阳系3-2银河系3-3河外星系和活动星系核3-4现代天体物理1天文学概论1天文学概论1-1宇宙结构地球太阳系银河系河外星系活动星系核宇宙|行星，卫星，小行星，彗星，流星1-2天球及坐标天极天顶赤道黄道地平赤经赤纬两分两至地球自转与公转1-2天球坐标与地球运动球面几何大圆，小圆极点球面角球面坐标地平坐标赤道坐标第一：时角赤纬第二：赤经赤纬1-2-1-1球面几何定理：任何平面和球面的交线都是正圆。定义：通过球心的平面与球面的交线，是直径最大的圆，叫做大圆。不通过球心的平面与球面的交线，叫小圆。大圆的极点=通过球心与大圆所在平面相垂直的直线与球面的两个交点。大圆小圆球面角球面角=两个大圆在球面上构成的角度(ASB)=以两大圆交点(S)为极点的大圆上，与两大圆的两交点(A,B)在球心所张的角度(AOB)。=该两交点(A,B)间的大圆弧ABABOS1-2-1-2球面坐标两个角度（二维）参考架：两个基本点1，基本大圆的极点2，基本大圆上一点（零点）坐标极距过极点和天体的大圆与过极点和零点的大圆之间的球面角1-2-1-3地平坐标以地平、天顶、南点为基本点和基本大圆子午线=过天顶和天极的大圆SZN地平经圈=过天顶与天体的大圆ZXA方位角A(地平经度）天体地平经圈与子午线间的球面角，SoA,从南向西量度高度h(地平纬度）=地平经圈与地平交点与天体间的夹角AoX,向南北两极量度，向北为正，向南为负ZNPSWEAXo1-2-1-4赤道坐标第一第一赤道坐标赤道地平圈WSNZPXAor天极为基本点赤经圈=过天体与天北极的大圆第一赤道坐标时角=子午线与天体赤经圈的夹角，AB弧或AOB角，向东量赤纬=天体赤经圈与赤道交点与天体间的夹角AOX,北正南负第二赤道坐标赤经=过春分点的赤经圈与天体赤经圈的夹角Aor赤纬同B习题1，大熊最南面的一颗星是后脚爪上的ξUMa,赤纬约32度，在什么纬度它才在恒显圈内，即，永不落到地平线之下？2，希腊雅典纬度为38度，赤纬大于多少的星永不下落？大熊的整个身体都不能到海里休息吗？画出熊的永不到海里的部分。习题参考图40607050习题证明北半球观测者的北天极的地平纬度（仰角，高度）等于当地的地理纬度参考图如右图（过观测者子午线的截面）地球地平O北极天北天极pESABCD1-2-2地球自转内与公转1-2-2-1地球公转1-2-2-2地球自转1-2-2-1地球公转地球公转周期为365.256天；回归周期为365.2422天,即一回归年。黄道=地球轨道面与天球相交的大圆,即太阳视运动在天球上的路径。黄道与赤道升交点叫春分点，降交点叫秋分点。黄道上距春分点90度的两点分别叫夏至和冬至点。黄道与赤道交角为23度27分。地球约在1月5日过轨道近地点地球轨道是椭圆，偏心率为0.0167,半长轴为14959780公里,公转平均速度为每秒29.8公里黄道十二宫太阳视运动经过的星座春天白羊宫即白羊座,依次为金牛,双子,巨蟹,狮子,室女,天蝎,人马,宝瓶,双鱼土洋星占均无道理山羊宫=摩羯宫处女宫=室女宫射手宫=人马宫问题地球自转轴与公转轴的交角是多少？夏至点和冬至点的赤经赤纬是多少？从春分到秋分这半年中，太阳赤经是正还是负？何时太阳赤纬最小？1-2-2-2地球自转地球自转周期为23小时56分地球自转轴与天球交点为天极由于进动，天极绕黄极26000年转一周，相应地，春分点在黄道上向西移动，称为岁差，后果是1，北极星不是一成不变的。2，星体的赤经赤纬是变化的。1-2-2-2地球自转与时间地球自转周期是时间的一个基准恒星日=地球相对于恒星自转一周的时间可精确测量，但不方便，作息依赖太阳时间单位平太阳日=假想的，以平均速度运行的太阳两次过子午圈的时间间隔时间单位更小单位=时分秒，由日划分出来更大单位=年：定义为地球公转周期不可约性一回归年=365.2422日历法复杂化的起因处理两个时间单位（年，日）不可约的方法年(365.2422)不是日的整倍数月也不能成为日的整倍数历法方案1,公历置闰=4年1闰,百年不闰,被400除尽的年闰月=划分为12月,大致接近月亮运动周期2,夏历月=接近月球运动的朔望周期=29.53日12月不等于一年12x29.5=354方案:1，19年7闰(月)2，按回归年划分24节气地球自转不均匀性后果=不能作为精确时间标准原子时,以原子秒为基准1秒=铯原子基态超精细结构的两个能级跃迁辐射的电磁振荡9192631770周的时间协调世界时很多领域仍用世界时1,以原子秒为基准单位2,尽量靠近世界时,与世界时差不到一秒,设闰秒提丢斯-波得定则水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星0.40.711.52.75.29.519.230.139.5n0.4+0.3X2N=012345670.40.711.62.85.210.019.638.8