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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1o基础天文（上册）o张鸿主要参考资料o天文学物理学新视野：库特纳著，萧耐园、胡方浩译，湖南科技出版社。oAstronomyToday(5thed.):Chaisson&McMillanPrenticeHalloFundamentalAstronomy:KarttunenOjaPoutanen&DonnerSpringer网上资源ohttp:www.opencourse.infooAstronomyToday致谢和说明：o本课件中采用了许多他人的影像资料，这些资料来自网上、书本扫描、他人课件等。在此非常感谢这些资料的作者。由于资料比较多，而且来
2、源复杂，这里无法将作者一一列出，特此说明。所有资料的版权均属于原作者。本课件只用于本人的教学工作，不作其它用途。o单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式6第一章o绪论世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。伊曼努尔康德单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式8o1.1天文学的研究对象和方法单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式9o一、天文学的研究对象1、天文学的研究对象o研究对象是宇宙及其中的天体和各种形态的物质。天文学观测和研究它们的位置、分布、运动、形态、结构、物理状态、化学组成、相互关系和起源
3、演化。o天体是指太空中的一切实体，包括自然天体和人造天体；各种形态的物质是指行星际、星际和星系际的弥漫物质和各种微粒辐射流以及作为物质存在形式的电磁场和引力场等。o地球大气层以内的物体和现象通常并不是天文学研究的对象，除非源于太空。地球作为一个天体，也属于天文学的研究范畴。天体的属性2、天文学和气象学的区别和联系o天文学和气象学的分界，概而言之就是大气层，研究对象分别位于大气层之外和之内。o大气天文观测（天气、大气折射、大气吸收、大气扰动）大气地球自转（地极移动、自转速率）黄赤交角气候地球自转季风太阳活动气候和天气3、天文学与地球科学的区别和联系地球结构地球自转日月潮汐天文观测板块运动和地震单
4、击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式13o二、天文学的研究方法天文学研究的特点o观测（观察和测量）是主要的研究手段。观测工具的改进和观测方法的革新会推动天文学的发展。天文学是沿着观测理论观测的途径发展的。o研究对象距离远，时标长，物理条件极端复杂（密度、温度、压强、磁场）o从“一瞬”来研究“一生”，即利用天体的空间广延性与时间广延性相统一的特性，来研究天体和宇宙的演化。天文学的研究方法天文学的研究方法试验理论探讨观测陨星登月古代的纯肉眼观测光学望远镜射电望远镜空间探测肉眼分光测光照相CCD天文学的观测工具英国的巨石阵关于巨石阵的用途，比较一致的说法是用于对日月运行的观测它代表着一年
5、有八个节气的历法天文学的观测工具中国的浑仪浑仪是用来测量天体球面坐标的一种仪器。在战国时代已经开始制造了，不过那时不一定称为浑仪。浑仪结构复杂，是由一环套一环的同心圆环构成，好像一个镂空的球体，这些圆环分别代表地平圈、子午圈、赤道圈、赤经圈、黄道圈和白道圈。东汉时的天文学家张衡说过：“立圆为浑”，因此称这种仪器为浑仪。浑仪在应用过程中不断得到改进，但总的思路是增多圆环结构愈加复杂，遮挡星空的范围增多，影响观测。此外，要求多重圆环安装要同心，这是十分困难的，由此导致浑仪产生偏心差。天文学的观测工具中国的简仪郭守敬（1231-1316年），河北邢台人，元代著名的天文学家。简仪从浑仪的复杂结构中分离
6、出来，分解成由赤道环和赤经环组成的赤道经纬仪和由地平环及地平经环组成的地平经纬仪两个独立的仪器。这样的简仪结构十分简单，大大增加了观测的视野，克服了浑仪的两个最大缺陷，大大提高了观测精度。赤道经纬仪和地平经纬仪是分装在同一个长方形的铜基座上，总称为简仪。紫金山天文台的古观象仪浑仪（左）和简仪（右），明代复制天文学的观测工具光学天文望远镜The100135300cmSchmidttelescopeatKvistabergisthelargestopticaltelescopeinSwedenandwasoperationalin1963.HubbleSpaceTelescope天文学的观测工具射
7、电望远镜NRAO140FootTelescopeinGreenBankWestVirginiaExplorer1-5，1958：1-8Pioneer3&41958:12；1959:3Apollo11wasthefirstmannedmissiontolandontheMoon.1969.7天文学的观测工具空间探测器“神舟五号”载人飞船成功发射升空单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式27o三、天文学的分支学科天体测量学球面天文学方位天文学实用天文学天文地球动力学天文动力学形状和自转理论历书天文学数值方法定性理论摄动理论天体力学天体物理学太阳物理等离子体天体物理太阳系物理学相对论天体
8、物理学恒星物理学宇宙学恒星天文学天体演化学星系天文学射电天文学高能天体物理学空间天文学分子天文学宇宙化学单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式32o四、宇宙概观1、宇宙的概念天文学所称的宇宙是广漠空间以及其中存在的各种天体和各种形态的物质的总称。现有的观测表明：我们所处的宇宙是平坦的、并在做加速膨胀。四方上下曰宇，往古今来曰宙。淮南子空间时间2、物质的层次结构（微观、宏观和宇观）地月系和卫星系统太阳系、恒星和行星系统根据2006年布鲁塞尔召开的IAU大会决议，冥王星被降为dwarfplanet，从而被排除在经典行星之外，现在只有8大经典行星。Resolution5ATheIAUth
9、ereforeresolvesthatplanetsandotherbodiesinourSolarSystembedefinedintothreedistinctcategoriesinthefollowingway:(1)Aplanet1isacelestialbodythat(a)isinorbitaroundtheSun(b)hassufficientmassforitsself-gravitytoovercomerigidbodyforcessothatitassumesahydrostaticequilibrium(nearlyround)shapeand(c)hascleared
10、theneighbourhoodarounditsorbit.(2)Adwarfplanetisacelestialbodythat(a)isinorbitaroundtheSun(b)hassufficientmassforitsself-gravitytoovercomerigidbodyforcessothatitassumesahydrostaticequilibrium(nearlyround)shape2(c)hasnotclearedtheneighbourhoodarounditsorbitand(d)isnotasatellite.(3)Allotherobjects3orb
11、itingtheSunshallbereferredtocollectivelyasSmallSolarSystemBodies.-1Theeightplanetsare:MercuryVenusEarthMarsJupiterSaturnUranusandNeptune.2AnIAUprocesswillbeestablishedtoassignborderlineobjectsintoeitherdwarfplanetandothercategories.3ThesecurrentlyincludemostoftheSolarSystemasteroidsmostTrans-Neptuni
12、anObjects(TNOs)cometsandothersmallbodies.Resolution5BInsertthewordclassicalbeforethewordplanetinResolution5ASection(1)andfootnote1.Thusreading:(1)Aclassicalplanet1isacelestialbody.and-1Theeightclassicalplanetsare:MercuryVenusEarthMarsJupiterSaturnUranusandNeptune.IAUResolution:PlutoResolution6ATheIA
13、Ufurtherresolves:Plutoisadwarfplanetbytheabovedefinitionandisrecognizedastheprototypeofanewcategoryoftrans-Neptunianobjects.Resolution6BThefollowingsentenceisaddedtoResolution6A:Thiscategoryistobecalledplutonianobjects.恒星集团o恒星有集群的趋向。o最简单的恒星系统是两颗相互绕转的双星，质量大的是主星，质量小的是伴星。两子星之间除引力作用之外，还有更密切的物理联系，比如物质交换。
14、o有两颗以上恒星组成的恒星集团称为聚星，也成为多合星。o当在一起绕转的恒星超过十颗时称为星团。星团成员对于周围的场星通常有整体的运动。星团分为球状星团和疏散星团。疏散星团成员星比较少，在十几到几百颗之间，外形不规则，大多分布在银道附近。球状星团是银河系中恒星分布最密集的地方，这里恒星分布的平均密度比太阳附近恒星分布的密度约大50倍，中心密度则大到1000倍左右。球状星团成员星通常达几万到上千万颗，形状规则。在业已发现的约121个球状星团中，约有30个在人马座中（银心），其余的分布在银河系边缘，围绕银心形成形成一个近乎球状的晕轮。球状星团的年龄一般要疏散星团的年龄大得多。英仙座双星团昴星团及其反
15、射星云（年轻的疏散星团）疏散星团NGC3293（星团中的橙色亮星正在迅速变老，很可能是星团中下一个超新星）疏散星团NGC2682(M67)最老的疏散星团之一，年龄100亿年玫瑰星云和疏散星团NGC2244(玫瑰星云看起来像玫瑰花，一百万年前疏散星团NGC2244在其间形成，并使星云明亮可见)NGC5139isalsoknownasOmegaCentaurithelargestandbrightestglobularinourskies.M3isoneofthenicestglobularclusterstogracethenorthernskies.Itislocatedintheconste
16、llationCanesVenatici.(NGC5272，在猎犬座)球状星团杜鹃47，NGC104银河系和星系o星系是包含了几亿至几十亿颗恒星以及无数双星、聚星、星团的庞大恒星系统。太阳所在的星系成为银河系。o河外星系按形态大致分为旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系。银河系是一个漩涡星系。银河系和星系银河系仙女星系这张哈勃图像是2005年89月拍摄的。NGC1309位于距离我们地球亿光年远的地方。它是波江座中200颗星系中的一颗。由哈勃空间望远镜于2004年9月拍摄的一系列照片拼接而成，NGC1300的直径大约6900光年（21Mpc），位于波江座。巨椭圆星系M87。澳大利亚的英澳天文台(Anglo-AustralianObservatory)拍摄M87，呈圆球型或椭球型
