2025年大學《天文學》專業(yè)題庫——星際塵埃對星體能譜分布的影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種物質(zhì)通常不被認為是星際塵埃的主要成分？A.硅酸鹽B.碳粒C.氫分子D.石墨2.星際塵埃對星光的主要作用之一是散射，下列關(guān)于散射的描述哪個是正確的？A.所有波長的光散射程度相同B.短波長的光比長波長的光散射更強C.散射只發(fā)生在塵埃顆粒與星光垂直的方向上D.散射不會改變星光的總能量3.當星光穿過星際塵埃云時，會發(fā)生譜線紅化，這主要是由以下哪種現(xiàn)象造成的？A.恒星自身膨脹B.星際塵埃對長波長的光吸收更強C.多普勒效應(yīng)D.恒星自身虧損質(zhì)量4.下列哪個量通常被用來衡量星際塵埃造成的譜線紅化程度？A.視星等B.光譜類型C.紅外發(fā)射率D.紅化量(E(B-V))5.星際塵埃自身會發(fā)射紅外輻射，這主要是因為？A.塵埃顆粒吸收了可見光并重新輻射B.塵埃顆粒內(nèi)部的化學反應(yīng)C.塵埃顆粒的核聚變反應(yīng)D.塵埃顆粒的放射性衰變6.在研究恒星距離時，星際塵埃造成的紅化效應(yīng)是一個重要的需要考慮的因素，這是因為？A.紅化會使得恒星看起來更紅B.紅化會使得恒星看起來更暗C.紅化會改變恒星的視運動方向D.紅化會改變恒星的徑向速度7.下列哪種方法通常被用來估計星際塵埃的密度？A.測量恒星的自行B.分析恒星的光譜線輪廓C.測量恒星的視亮度D.觀測射電星云8.星際塵埃的紅外輻射特征可以用來推斷？A.恒星的化學組成B.恒星的年齡C.星際塵埃的溫度和密度D.星際塵埃的運動速度9.在光譜分析中，星際塵埃造成的譜線展寬主要是由以下哪種機制引起的？A.恒星大氣的不透明度B.星際塵埃的散射效應(yīng)C.多普勒broadeningD.星際塵埃的吸收效應(yīng)10.下列哪個現(xiàn)象是星際塵埃對恒星能譜分布影響的一個直接證據(jù)？A.恒星的視亮度隨時間變化B.恒星光譜中某些特定波段的強度減弱C.恒星的溫度隨距離變化D.恒星的自轉(zhuǎn)速度變化二、填空題（每空1分，共15分）1.星際塵埃的主要成分包括________、________和冰等。2.星際塵埃對星光的作用包括________和________。3.星際塵埃自身會發(fā)射________輻射。4.衡量星際塵埃紅化程度的量是________。5.利用星際塵埃造成的紅化效應(yīng)可以測量________。6.星際塵埃的溫度通常在________K范圍內(nèi)。7.星際塵埃的大小通常在________微米范圍內(nèi)。8.星際塵埃的散射會導(dǎo)致恒星光譜中________波段的光強度相對增強。9.星際塵埃的吸收會導(dǎo)致恒星光譜中________波段的光強度相對減弱。10.研究星際塵埃對恒星光譜的影響需要使用________和________等觀測儀器。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述星際塵埃對恒星光譜的影響。2.解釋什么是星際塵埃的紅化效應(yīng)。3.說明如何利用星際塵埃的紅外輻射來研究星際介質(zhì)。4.比較星際塵埃對O型星和M型星光譜的影響。四、計算題（每題10分，共20分）1.假設(shè)一顆恒星的光譜類型為A0V，其位于距離地球100光年的位置。如果該恒星的光譜紅化量為E(B-V)=0.1，請計算其B波段和V波段的星等差。已知A0V型星的B-V色指數(shù)為-0.65。2.假設(shè)一束星光穿過星際塵埃云，塵埃云的厚度為0.5pc，紅化量為E(B-V)=0.2。請計算星光在穿過塵埃云后，其B波段和V波段的光度減弱了百分之多少。已知B和V波段的星際消光系數(shù)分別為AV=3.1E(B-V)和AV=1.6E(B-V)。五、論述題（15分）討論星際塵埃對恒星能譜分布的影響及其對天文學研究的重要意義。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.D5.A6.B7.B8.C9.B10.B二、填空題1.硅酸鹽，碳粒2.散射，吸收3.紅外4.紅化量(E(B-V))5.恒星的距離6.10-407.0.01-108.可見光9.紅外光10.光譜儀，紅外望遠鏡三、簡答題1.解析思路：從散射和吸收兩方面回答。散射會導(dǎo)致光譜變紅（長波增強短波減弱），譜線輪廓變形，視亮度降低。吸收會導(dǎo)致特定波段（尤其紅外）強度減弱，譜線紅移。2.解析思路：解釋紅化是塵埃對星光中長波（紅光）吸收強于短波（藍光）導(dǎo)致的光譜向長波方向偏移的現(xiàn)象，并用E(B-V)定義量化。3.解析思路：說明塵埃的紅外輻射是熱輻射，其強度與溫度相關(guān)，通過分析紅外光譜可以反推塵埃的溫度、密度、大小分布等性質(zhì)，從而研究星際介質(zhì)。4.解析思路：比較不同類型恒星的光譜特性。O型星藍，塵埃對其影響相對較小，主要表現(xiàn)為藍光散射減弱。M型星紅，塵埃對其紅外輻射影響更大，導(dǎo)致紅外輻射增強更顯著，同時可見光吸收也更強。四、計算題1.解析思路：利用B-V=-2.5*log(Lv/LB)和L∝(mv)^-2.5，推導(dǎo)出Δmv=-2.5*log(sqrt((B+0.65)/(B-0.65)))*E(B-V)。計算得到Δmv≈0.25。B、V星等差為0.25+(-0.65)=-0.40。2.解析思路：利用星際消光公式AV=3.1E(B-V)和AV=1.6E(B-V)分別計算B、V波段的消光量，AV(B)=0.62pc，AV(V)=0.32pc。計算光度減弱比率為(e^(-AV/B)-1)*100%和(e^(-AV/V)-1)*100%。分別計算得到B波段減弱約10.7%，V波段減弱約5.9%。五、論述題解析思路：從幾個層面展開：*物理機制：詳細闡述散射和吸收如何改變恒星的原始能譜，包括顏色變化（紅移）、特定波段強度變化（紅外增強、可見光減弱）和譜線輪廓的改變。*天體物理意義：