天体物理课前问题

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1、一、 问题：1) 引力场方程描述的是什么？描述时空结构和物质分布的关系。2) 广义相对论有哪些实验验证？a) 水星近日点的进动b) 引力场中的光线弯曲c) 星系光谱线的引力红移d) 雷达回波延迟e) 引力波3) 水星近日点进动的原因有哪些？a) 水星外面的行星对水星产生的影响b) 水星与太阳之间可能还有一个行星4) TMT 建成后可以开展哪些？a) 观测更暗，更年轻的天体b) 寻找生命特征，观测太阳系外行星c) 观测高红移早期宇宙d) 广义相对论进行更准确检验5) FAST 主要的观测目标是什么？a) 寻找第一代天体b) 搜寻可能的星际通讯信号c) 寻找地外文明d) 精确确定脉冲星信号到达时间

2、来推测引力波6) 国家天文台-广州大学 1.26 米红外- 光学望远镜可以从事哪些方面研究？黑洞质量估算，超新星的研究，变星的研究二、 问题：1) 恒星演化的可能结局？白矮星，中子星（脉冲星） ，黑洞， 【夸克星（奇异星） 】2) 什么决定最终演化的致密天体状态？(质量)恒星终局前抛掉它的一部分或大部分质量而变成一个白矮星。810 以上的恒星最M终将通过星核的引力坍缩而变成中子星或黑洞。3) 太阳黑子的形成原因？黑子的温度低4) SN1054（公元 1054 年超新星，其遗迹为蟹状星云）对恒星演化理论的意义？a) 证实了对超新星的预言b) 肯定了恒星演化理论5) 地球表面 30 角分（30 ）

3、所对应的弧长？约为 55.6 千米【1对应 111.1 千米】三、 问题：1) 天文学研究的对象和内容？对象：人类认识的宇宙内容：古代天文学：把日月星辰的视位置和视运动作为主要研究内容现代天文学：把天体作为宇宙间各种星体的总称，包括：星球（如地球） ，卫星（如月亮） ，彗星，流行，陨星，小行星，恒星（如太阳） ，星团，星系，星际物质等作为主要研究内容2) 赫歇尔发现的行星是？天王星3) 恒星天文之父？赫歇尔（银河系发现者）4) 星系天文之父？哈勃四、 问题：1) 中子星的质量，半径，密度？质量：1 M半径：10km密度： 1803/mkg2) 类星体的辐射谱如何描述？非热谱，红移特别大，偏振大

4、，幂律（幂函数的规律）3) 什么是类星体？色指数？a) 类星体：在银河系外，类似恒星的天体b) 色指数：同一天体在任意两个波段内的星等差4) 星等与亮度有什么关系？星等差 2 的两个天体的亮度比是多少？星等与亮度的关系（普森公式）： 或121lg5.Em215.m星等差 2，亮度比为： 2.515) 目前关于类星体的红移是宇宙学的还是非宇宙学的？主流：宇宙学6) 确定 Hubble 常数的意义？（ ，Age）Ld确定天体距离和宇宙年龄天体距离： 宇宙年龄： （ ） ，目前宇宙年龄：（ 137 1）亿年Ld0HcZ0167H五、 问题：1) 天文学研究有哪些意义？测量时间，测量大地，人造卫星的发

5、射和应用，为导航服务，探索宇宙奥秘，揭示自然界的规律，探索地外生命2) 太阳的产能机制是什么？核聚变（四个氢原子聚变为一个氦原子）3) 上个世纪 60 年代的天文四大发现是哪些？脉冲星，微波背景辐射，星际分子（含有机物的星体，1963 温雷伯） ，类星体4) 如何通过光变时标估算天体辐射区的大小？天体辐射区大小： （不考虑喷流效应） （ 为光变时标）ZtcR1t若考虑喷流效应： （不知道时，假设为 ） ，其中Tobin1inobT为 喷 流 因 子六、 问题：1) V 星等为 16，光度距离为 100Mpc，试求其在 V 波段的光度（erg/s） 。Filter（滤镜） /m v/ Hz140

6、/kJyS0V 0.55 5.45 3.64B 0.44 6.81 4.26U 0.36 8.33 1.81其中 ，SdIL24m4.01 kJySHz64.31045.160， （ ， ）292-6 /10Jy zsergHzWmpc19. erg/s0.8.3045.)0.3( 4264.031216 I2) 黄道平面与天赤道平面之间的夹角，称黄赤交角， （23）度【2326 】3) 天赤道： 与北天极和南天极距离相等，且垂直于天轴的大圆称为天赤道4) 黄道面：通过天球中心作一与地球公转轨道面平行的平面5) 黄道：黄道面与天球相交的大圆（太阳在天球上视运动的轨道）6) 二分，二至点： 黄道

7、与天赤道有两个交点，即春分点（）和秋分点（） ，夏至点是黄道上的最北点，冬至点是黄道上的最南点。春分日（3 月 21 日）夏至日（6 月 21 日）秋分日（9 月 23 日）冬至日（12 月 22 日）7) 普森公式： Emlg5.28) 绝对星等： 【绝对星等 M 定义为位于 10pc 处天体的视星等】dM9) 有几种光谱类型？连续光谱【热谱（又名：发射光谱） 】 ，明线光谱，吸收光谱七、 问题：1) 太阳的基本参量（质量，大小，光度，与地球的距离）？质量： （占太阳系总质量的 99.865%）kg10.983大小： mR5.6光度： WL263日地距离： （1.5 亿公里）r10.AU12

8、) 地球，月球的质量是如何测定的？a) 近代天文大地测量中应用的原理，用恒星代替太阳来测定两地的纬度差b) 50 年代以后，用人造地球卫星测得的有关地球数据越来越精确。根据牛顿万有引力修正后的开普勒第三定律可表示为： GMan32n：人造卫星的平均公转角速度，可由实地观测求得；a：人造卫星轨道半长轴，可用雷达或激光来测定；G：万有引力常数； 为地球质量M月球的测量可用相同的方法c) 由 得2RmgeGge23) 月球，太阳的大小如何测定？月球：周日视差法（ ）视半径为 1532.61738k月太阳：由日地距离 a 和太阳视直径 =3159可得 mR8106.954) 恒星距离测量方法有哪些?a

9、) 三角视差法（分周年视差法和周日视差法）b) 分光视差法c) 变星测距d) 谱线红移和哈勃定律5) 恒星大小测量方法。a) 干涉法b) 月掩法c) 光度法：恒星表面单位面积上单位时间内所辐射的能量 S 与恒星的表面温度 T 的4 次方成正比： 4TCS式中 C 为 Stefan-Boltzmann 常数，若以 R 表示恒星的半径，则表面积为 由24R此恒星在单位时间内所发出的总辐射能，即恒星的光度为： 42CTLT 即恒星的温度，由光谱分析求出；恒星的光度量 L 则由其绝对星等的关系式得出：)(4.0lgML式中太阳的绝对星等为已知（ ） ，恒星的绝对星等 M 可根据其视星等和83距离求出。

10、将求得的光度 L 代入上式，求出恒星的线半径 R6) 恒星质量测量。单星：根据广义相对论的引力红移效应进行测定双星：由开普勒第三定律得出 再由多普勒效应得出 即可得出每颗子星的21M21M质量单独恒星：利用恒星的质光关系7) 星系的年龄测定：赫罗图法八、 问题：1) 太阳系内没有自然卫星的行星（水星，金星）2) 月球起源（俘获，分裂，同源）3) 为什么人们感觉月食比日食多？实际上日食比月食多，日食带小，月食带大4) 金星自转与其它行星有什么不同？自东向西九、 问题：太阳系中最大的行星是（木星）太阳系中（海王星）被称为笔尖上的发现白矮星的质量上限是（1.4 ）M镇星是（土星）太岁是（木星）太白是

11、（金星）长庚是（金星）荧惑是（火星）十、 问题：1) What is a galaxy? （什么是星系？）星系是由恒星，气体和尘埃组成的庞大的系统2) How many types of galaxies according to Hubbles classification?（哈勃分类法将星系分为几类）五类：椭圆星系，正常漩涡星系，棒旋星系，不规则星系，透镜星系3) What are the typical observation properties for a BL Lacertae object? 偏振特别大，红移特别大，银河系外的天体；既无发射线，也无吸收线4) What is an

12、 RBL or an XBL?RBL：射电选的 BL 天体，用射电望远镜巡天观测到的天体XBL：X 射线选的 BL 天体，用 X 射线望远镜巡天观测到的天体5) What is the difference between RBLs and XBLs?a) RBL 的光变更快，周期更短b) 在光学波段和射电波段，RBL 的光度更亮，但 X 射线波段是一样的c) RBL 的偏振度更高d) 谱线区域不一样e) XBL 的相关性更好f) XBL 的哈勃关系更好g) XBL 的能量高，达到 TeV十一、 问题：1) There are good multiwavelength correlation

13、for XBLs， but not for RBLs.（）2) When we used the Doppler factor to other bands for intrinsic values, we could not find good results? （）3) The Doppler factors at different frequencies are not the same. If so, what is the association amongst them? （）十二、 问题：天体中的辐射机制至少包括哪些？热辐射（处于热平衡物质发出的辐射）：黑体辐射非热辐射（未处于热平衡物质发出的辐射）：回旋辐射，同步辐射，曲率辐射，逆康普顿散射，韧致辐射，切连科夫辐射，其他十三、 问题：a) 射电选的与 X 射线选的 BL 天体是统一的吗？是（红移： ）XBLRZb) 它们之间的差别的原因是什么？喷流效应