天文學(xué)概論復(fù)習(xí)

【緒論】

1.什么是天文學(xué):

是研究宇宙空間天體、宇宙的構(gòu)造和發(fā)展的學(xué)科。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、

性質(zhì)和運(yùn)行規(guī)律等。

2.天文學(xué)的三個(gè)分支學(xué)科:天體測量學(xué)、天體力學(xué)、天文物理學(xué)

3.天文和氣象的區(qū)別:大氣層外vs大氣層內(nèi)

4.天文學(xué)觀測波段:

光學(xué)波段；射電波段；X射線、丫射線波段；紫外線、紅外線波段

5.20世紀(jì)天體物理學(xué)成就:

①兩大基本理論：恒星演化和宇宙大爆炸模型

②全波段天文學(xué)、中微子天文學(xué)

③20世紀(jì)60年代的四大發(fā)現(xiàn)：脈沖星、類天體、微波背景輻射、星際分子

【星空劃分與運(yùn)轉(zhuǎn)】

1.星庫的概念:一種具有特性并輕易記憶的恒星在天空投影的圖案所在天區(qū)

2.星座與星宮的區(qū)別:

星座有邊界，恒星數(shù)目不確定；星官無邊界，恒星數(shù)目確定

3.中國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、東方蒼龍

③二十八宿：月亮每晚停留在一宿

4.全天88個(gè)星座，北天29,黃道12,南天47

5.尋找北極星的兩種措施

①北斗七星勺頭兩顆星延長五倍即為北極星

②仙后座勺口開口方向延長開口寬度的兩倍即為北極星

6.北斗七星的斗柄方向與四季關(guān)系

春夏秋冬?東南西北

7,四季星空經(jīng)典的代表星座:

春夜大熊追小熊：獅子座、牧夫座、室女座

夏夜牛郎會(huì)織女：天鵝座（天津四）、天琴座（織女星）、天鷹座（牛郎星）

秋夜仙女拜仙后：飛馬座、仙女座、英仙座

冬夜獵戶會(huì)金牛：獵戶座

【天球與天球坐標(biāo)系】

1.天球的概念與特點(diǎn):

⑴概念：以任意點(diǎn)為球心，任意長為半徑，為研究天體的位置和運(yùn)動(dòng)而引進(jìn)

的一種與人們直觀感覺相符的假想圓球。

⑵特點(diǎn)：

①天球中心任意選用；②天球半徑任意選用；③天體在天球上的位置只反應(yīng)

天體視方向上的投影；④天球上任意兩天體的距離用角距表達(dá)；⑤地面上不

一樣點(diǎn)看同一天體現(xiàn)線方向是互相平行的

2.北天極的高度等于當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?/p>

3.天球上的基本點(diǎn)、圈:天極與天赤道、天頂天底真地平、天子午圈、卯酉圈、

四方點(diǎn)、黃道和黃吸、二分點(diǎn)二至點(diǎn)、天極在天球上的位置

4.四個(gè)天球坐標(biāo)系:基本點(diǎn)、圈，兩個(gè)坐標(biāo)，怎樣度量

5.不一樣緯度處的天體周口視運(yùn)動(dòng):都是等于或平行于天赤道的小圓

永不上升和永不下落天體:5叁（90°①）vsS<（90°小）

天體的中天:天極以南（北）過天子午圈

6.天體上、下中天時(shí)天頂距或地平高度的計(jì)算:

上中天：Z二|6-6|

下中天：Z=（90°-小）+（90°-8）

太陽中天時(shí)的高度：Z=4）-5

7.太陽的周年視運(yùn)動(dòng):

春分點(diǎn)：?=0h6=0°

夏至點(diǎn)：a=6h8=23.5°

秋分點(diǎn)：a=12h6=0。

冬至點(diǎn)：a=18h3=23.5°

【時(shí)間和歷法】

（2）世界時(shí):

①以本初子午線為原則的地方平時(shí)為世界時(shí)，用字母UT表達(dá)。（入=00）

②其他地方時(shí)：m=UT+?△入（向東+,向西，

（3）區(qū)時(shí):

①將全球分為24個(gè)時(shí)區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度15°,各區(qū)把中央經(jīng)線的地方時(shí)作為

本區(qū)統(tǒng)一使用的原則時(shí)這樣的區(qū)域稱為時(shí)區(qū)；這樣的時(shí)間稱為區(qū)時(shí)

Th=UT+-Nh

②我國橫跨五個(gè)時(shí)區(qū)，統(tǒng)一采用東八時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)（東京120°）

⑷國際日期變更線:

①太平洋中經(jīng)度180°線。日界線東西兩側(cè)是東12時(shí)區(qū)與西12時(shí)區(qū)重疊的

區(qū)域，時(shí)分秒相似，不過日期相差一天。

②由西向東每過一種時(shí)區(qū)，就要增長一小時(shí)。由西向東越過日界線，日期

減一天；由東向西越過日界線，日期增長一天。

7.天體位置的估計(jì):s=a?+tO=a+t

8.時(shí)間計(jì)量工作的三項(xiàng)內(nèi)容:測時(shí)、守時(shí)、授時(shí)

9.歷法:

⑴概念：推算年月三的時(shí)間長度并協(xié)調(diào)他們之間的關(guān)系，以制定一定的時(shí)間

序列的法則。

⑵要素：年、月、日

⑶本質(zhì)：使歷年的平均長度逐漸靠近回歸年長度的歷史

10.制歷的基本原則:

①盡量精確反應(yīng)天文客觀規(guī)律的歷法才能對的的反應(yīng)天象和四季變化

②日歷要簡樸、明了、易記，寧可犧牲精度以滿足簡樸

③有通用性，為廣大地區(qū)所接受

11.歷法的三種類型:

\

基礎(chǔ)類別定義規(guī)定置閏規(guī)則

回月亮的圓缺盈虧太陰歷以朔望每年12月，大月30天，30年加11個(gè)

歷月為基小月29天閏日，閏日

礎(chǔ)加在閏年最

終一天。

公太陽的周年視運(yùn)動(dòng)太陽歷以回歸1、3、5、7、8、10、12497閏日，閏

歷年為基為大月，4、6、9、11日加在2月

礎(chǔ)為小月，2月28或29最終一天

天

農(nóng)以朔望月作為月的單位，而陰陽歷以朔望大月30天，小月29天。7閏月，無中

歷取歷年平均長度靠近回歸年月為基依實(shí)際天象推算。無中氣的月份為

的陰陽合歷礎(chǔ)氣的月份為閏月。閏月

1朔望月=29.5306日1回歸年=365.2422日

【天文望遠(yuǎn)鏡】

1.人們獲取天體信息的重要渠道:

①電磁輻射②宇宙射線③中微子④引力波

2.大氣窗口:

地面觀測到的只是在大氣“窗口”波段范圍內(nèi)的天體輻射。

①光學(xué)窗口：波長300nm—780nm

②射電窗口：波長從Inm—20m,但亳米波有水汽與二氧化碳的某些吸取帶

③此外，在紅外波段出了些水汽和二氧化碳的吸取帶外尚有幾種小窗口

3.望遠(yuǎn)鏡的作用:能接受到來自天體的微弱輻射(高敏捷度)；能看清天體的細(xì)

節(jié)(高空間辨別率)

4.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造:光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械裝置、電控設(shè)備三部分

5.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的二種類型和各自的優(yōu)缺陷

X目鏡物鏡長處缺陷

折射望復(fù)合透鏡焦距長，底片比例尺大，對鏡筒殘存色差，對紫外紅外吸取

遠(yuǎn)鏡透鏡彎曲變形不敏感。適合天體測量厲害，昂貴，鏡筒過長

工作

反射望反射鏡口徑大，完全無色差，可獲得高視場太小，有散射光影響，

遠(yuǎn)鏡質(zhì)量天體的像和光譜。適合天體有擋光而減少大體輻射，易

物理工作。氧化

折反射透鏡+反光力強(qiáng)，視場大，像差小。適合改正鏡磨制困難

望遠(yuǎn)鏡射鏡研究有視面天體。

6.機(jī)械裝置按轉(zhuǎn)軸方向的不?樣一般采用地平式和赤道式兩類。

(1)赤道裝置最人的特點(diǎn)是可以很以便的實(shí)現(xiàn)天體的周口視運(yùn)動(dòng)。望遠(yuǎn)鏡跟蹤天

體時(shí)，只是赤經(jīng)軸運(yùn)動(dòng)而赤緯軸不動(dòng)；

(2)地平裝置長處是重力對稱，構(gòu)造緊湊，造價(jià)較低，口徑可以做得大，圓頂隨

動(dòng)控制簡樸。缺陷為焦點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)的，并且在天頂處有一不能跟蹤的盲區(qū)。

7.光學(xué)望眼鏡的六個(gè)性能指標(biāo):

⑴有效口徑：指物鏡的有效直徑。物鏡搜集星光的能力8也2。望遠(yuǎn)鏡的口

4

徑越大，聚光本領(lǐng)就越強(qiáng)。

⑵相對口徑（光力）：A=^。倒數(shù)稱為焦比。物鏡所延展天體像的亮度跟其相

對口徑的平方成正比，觀測暗的延展天體應(yīng)用相對口徑大的望遠(yuǎn)鏡。

⑶辨別本領(lǐng)：6=里。目觀視測最敏感波長為0.55微米，黑白攝影最敏感

D

波長為0.22微米。

⑷放大率與底片比例尺：6=迎=上底片中央每1mm所對應(yīng)的星空角距為底

區(qū)①f

片比例尺。

⑸視場：物鏡光軸附近區(qū)域?qū)?yīng)的星空角徑。

⑹貫穿本領(lǐng)：望遠(yuǎn)鏡可觀測到天頂處最暗恒星的極限星等來表達(dá)。m、=2.1+51gD

8.美國四大空間望遠(yuǎn)鏡

【太陽系】

1.太陽系內(nèi)包括的重要組員:

⑴太陽；

⑵行星及其衛(wèi)星：八大行星：水金地火木土

矮行星：冥王星、谷神星、閱神星

⑶太陽系小天體：小行星、彗星、流星隕星

2.行星、矮行星的判據(jù)

繞日運(yùn)行近似球體軌道清空

行星VV

矮行星VV

太陽系小天體

3.太陽的整體特性:

（DG2型恒星

⑵直徑180萬公里（地球的109萬倍）

⑶質(zhì)量2Xl（）30kg（地球的33萬倍）

⑷表面5800K,內(nèi)部1500萬度以上

⑸距離地球1AU

⑹光度：3.826X1O26W

⑺自轉(zhuǎn)周期：26—37天，較差自轉(zhuǎn)

⑻太陽傾角：7°W

4.太陽的構(gòu)造:太陽天氣和內(nèi)部構(gòu)造

⑴太陽大氣：

①太陽風(fēng)：極光有關(guān)，太陽日冕層高能粒子流噴發(fā)

②日冕：太陽大氣最外層

③過渡區(qū)：只能在太空中用紫外線望遠(yuǎn)鏡看見“轉(zhuǎn)換作用”

④色球：常爆發(fā)耀斑、日珥

⑤光球：我們接受到的太陽光譜實(shí)際上是光球?qū)拥墓庾V

⑵太陽內(nèi)部：

①對流區(qū)：能量以對流的形式向外輻射

②輻射區(qū)：己輻射的形式向外傳播熱量，最終以可見光的形式向外輻射

③關(guān)鍵區(qū)：是太陽的產(chǎn)能區(qū)，在這里進(jìn)行熱核反應(yīng)，生成中微子和太陽輻射

5.光球臨邊灰暗現(xiàn)象:

太陽圓面的亮度從中心到邊緣逐漸減弱，尤其是邊緣部分減弱更嚴(yán)重（原因:

光球?qū)拥臏囟劝殡S高度由內(nèi)向外逐漸減少，而光球?qū)拥耐该鞫群艿?，視線所能

穿透的光球?qū)佑幸欢ê穸龋?/p>

6.太陽光球光譜:

太陽的光球光譜是一道持續(xù)的彩色光譜帶，其上面還疊加有許多暗線（原因:

太陽內(nèi)部高溫氣體發(fā)射的持續(xù)譜在向外發(fā)射時(shí)穿越比它冷的光球大氣層時(shí)，這

些較冷的大氣中的諸元素就吸取了與它們各自頻率相似的譜線，使之在太陽的

持續(xù)譜上疊加了許多吸取線）

7.太陽黑子、蝴蝶圖

⑴太陽黑子：太陽活動(dòng)最明顯的標(biāo)志之一。太陽黑子最重要的標(biāo)志是強(qiáng)磁場

⑵蝴蝶圖：太陽黑子在日面上緯度分布不均勻，絕大多數(shù)分布在8°—30°

之間，日面緯度隨周期的分布呈蝴蝶圖

8.八大行星的分類和特點(diǎn)

類地行星（石質(zhì)行水、金、地、火

星）體積小，密度大；中心有鐵鎂核，金屬含量高；自轉(zhuǎn)慢，衛(wèi)星少

類木行星（氣態(tài)巨木、土、天、海

星）體積大，密度??；重要由H、He構(gòu)成，無固體表面：自轉(zhuǎn)快，衛(wèi)

星多；有環(huán)帶

9.八大行星的距離、質(zhì)量、體積、自轉(zhuǎn)等:

公轉(zhuǎn)：行星、小行星、大多數(shù)衛(wèi)星自西向東公轉(zhuǎn)

自傳：太陽和行星（除金星、天王星外）自西向東自轉(zhuǎn)

10.行星的軌道運(yùn)動(dòng):

（D同向性

⑵共面性

⑶近圓性

N2

⑷符合提丟斯波德定律aN=0.4+0.3X2-（N為序號）

11.內(nèi)、外行星相對太陽的視運(yùn)動(dòng):

⑴地內(nèi)行星：在太陽附近來回運(yùn)動(dòng)，與太陽保持一定角距范圍

（上合一東大距一留一下合一留一西大距一上合）

⑵地外行星：與太陽的角距任意

（合一西方照一留一沖一留一東方照一合）

12.小行星帶的位置:

火一木軌道之間2.1?3.3AU為小行星帶

13.彗星的成分和構(gòu)造：

成分：水、氯、甲烷、WL氮、二氧化碳（重要是太陽系形成初期的物質(zhì)）

構(gòu)造：慧頭、慧發(fā)、慧云、慧尾（離子彗尾、塵埃彗尾）

14.流星的分類:偶發(fā)流星、周期流星

15.日月食

日食月食

發(fā)生條件朔日；月球和太陽位于黃白交望日；月球和太陽位于黃白交點(diǎn)附近

點(diǎn)附近

分類日全食、日偏食、日環(huán)食半影食、月全食、月偏食

過程日全食：初虧T食既T食甚T月全食：半影食始T初虧T食既T食甚T生光

生光T復(fù)圓T復(fù)圓T半影食終

日偏食：初虧T食甚T復(fù)圓略

日環(huán)食：初虧T環(huán)食始T食甚略

T環(huán)食終T復(fù)圓

日食：先食左邊日食：先食右邊

【恒星世界】

1.周年視差:

地球繞太陽周年運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的視差

2.天文距離單位:

⑴天文單位（AU）：太陽和地球之間的平均距離。1AU=1.496X108km

⑵光年（ly）：光一年走的距離。lly=9.460X10,2km

⑶秒差距（pc）：周年視差為1”的天體的距離。1pc=206265AU=3.2621y=3.086

X1013km

3.視星等、絕對星等概念、關(guān)系

F1

⑴視星等：表征恒星亮度的系統(tǒng)。mi-m2=-2.51g—m=-2.51gE

⑵絕對星等：天體位于10pc距離處的視星等，它表征恒星輻射能力。

￡10

M-m=-2.51g=5-51ogd(pc)M-Mo=-2.51g-^-

Ed

⑶距離模數(shù)：m-Mod=10(mM+5)/5

4.經(jīng)典的恒星光譜:0（藍(lán)）B（藍(lán)白）A（白）F（黃白）G（黃）K（橙紅）

M（紅）

5.赫羅圖:恒星的光度表面溫度分布圖

6.恒星在赫羅圖上的分布特性:

⑴絕大多數(shù)恒星落在從左上至右下的帶上（包括所有光譜型），稱為主序星

⑵有些星出目前主序的右上角，是亮的冷星，成為巨星和超巨星

⑶位于主序左下方的是又小又暗的星，叫白矮星。

7.不一樣質(zhì)量恒星的演化結(jié)局

恒星初始質(zhì)量演化結(jié)局

M<0.01行星

0.01<M<0.08褐矮星

0.08<M<0,25He白矮星

0.25<M<8CO白矮星

8<M<12ONeMg白矮星

12<M<25超新星T中子星

M>25超新星T黑洞

恒星的演化歷程重要取決于初始質(zhì)量和化學(xué)成分

8.恒星演化的觀測證據(jù):

星團(tuán)及其H-R圖，脈動(dòng)變星

【銀河系和河外星系】

1.銀河系構(gòu)造:

銀暈、銀盤、氣體和塵埃、疏散星團(tuán)、球狀星團(tuán)、發(fā)射星云、太陽、銀核、核

球

2.銀盤、銀暈和和核球的總體特點(diǎn)

銀盤銀率核球

高度平坦靠近球形澈欖球形

年老和年輕的恒星只有年老的恒星年輕和年老恒星

仍有恒星形成活動(dòng)在過去的100億年內(nèi)已無恒內(nèi)部區(qū)域仍有恒星形成

星形成

恒星和氣體的近圓軌三維尺度上的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)大部分為隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，但尚有繞銀心的

道運(yùn)動(dòng)凈運(yùn)動(dòng)

漩渦構(gòu)造無明顯的子構(gòu)造靠近中心的氣體一塵埃環(huán)

3.銀河系的旋臂

4.旋臂的理論解釋:

⑴星系引力勢擾動(dòng)（銀盤內(nèi)的天體以橢圓軌道運(yùn)動(dòng)一運(yùn)動(dòng)速度變化）

⑵軌道取向互相耦合（物質(zhì)密度的規(guī)則變化一密度波）

5.星系的哈勃分類:

⑴橢圓星系E（E1-E7）

⑵旋渦星系S（Sa、%、Sc）

⑶棒旋星系SB（SB』、SBb、SBc）

⑷透鏡狀星系SO、SBO

⑸不規(guī)則星系In'

漩渦/棒旋星系橢圓星系不規(guī)則星系

由恒星和氣體構(gòu)成的局盤（包括旋臂和核球）和球形或橢球形，除中心核