天文学大纲

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1、上狡月5月太陽光下弦月宇宙学简介：天文学分支：天体测量学，力学，物理学。 观测方法：光学，红外，射电，空间。宇宙尺度：1 秒差距（pc ）= 3.085 X 1013 公里1 光年（Ly. ） = 0.946 X1013 公里1天文单位（AU）二太阳到地球的平均距离二1.496 X108公里二1.5亿公里 1pc = 3.26 Ly. = 2 X105AU1Kpc= 103pc （星团尺度）1Mpc= 106 pc （星系尺度）50亿年=1宇宙年 1400万年=1宇宙日太阳系：月球：1年2-3次月食 本影区（月全食） 半影区（月偏食） 月全食与大气质量关系：越红大气质量越好，越黑大气质量越差。

2、 月地距离=38万公里（1光秒）直径3476 km 1/4地球直径 质量是地球的1/81 月面重力加速度=地球上的1/6没有空气和水（两极存在冰），寂静黑暗的世界。月海：小颗粒灰尘。月球背面：环形山。 自转与公转周期相同。 第一次飞上月球-苏联，第一次飞上 月球的人-美国人。阿波罗13号登月失败。太阳太阳质量占太阳系总质量的99.87%质量 1.99 X 1030kg （M） 年龄约45亿年半径 695,990km （R0）表面温度5770K （T0） 中心温度1.5X107K 中心压力2500亿大气压平均密度1.4X 103kg/m3日地平均距离 1AU自转周期25 天内部结构，内f外：核心

3、区，辐射区，对流区。大气结构，内f外：光球层，色球层，日冕层。光球层：6000C（紧挨对流层），米粒组织，太阳黑子（磁场作用）看到的是光球层。色球层：4600C，日珥，耀斑。日冕层：1000000C（磁场作用），太阳风。极光：太阳风与地球磁场的作用，地球磁场漏斗状，最佳观测点：北极。行星：行星距离：近f远：水金地火小行星带木土天王海王逆转的行星：金星。行星质量：大f小：木土海天地。小f大：水火金地 密度：地球最大。轨道偏心率：水星和冥王星最大。行星运动三定律：共面, 近圆, 同向开普勒第一定律，也称椭圆定律；也称轨道定律：每一个行星都沿各自的椭 圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。开

4、普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连 线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。 这一定律实际揭示了行星绕太阳公 转的角动量守恒。用公式表示 Sab=S cd=Sek开普勒第三定律，也称调和定律；也称周期定律：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。P2/P22 =R/RJ金星：90%以上是C02，含S气体。木星：自转最快9h，体积，质量最大，卫星最多。海王星：最剧烈的大气运动，先推测到，再观测到。笔下发现的行星。 冥王星：利用照相法发现。小行星带的发现：火星、木星、土星到水星的距离3 6 12 24 48 96。小行星的起源：1. 是一颗大行

5、星爆炸后行成的。2. 是大行受到意外撞击后形成的。3. 太阳系早期形成大行星的阶段，一颗发育尚未成熟而中途流产的大行星裂解后形成。探测和研究小行星的意义：1. 太阳系演化研究。2. 宇航安全或宇航中间站。3. 资源价值。避开撞击地球的可能性。彗星：脏雪球。两条尾：直：离子彗尾 弯：尘埃彗尾研究和探测彗星的意义：1解答太阳系生命起源之谜。2彗星上携带着丰富的碳、水、氨气、氨基酸，非常有可能地球上的生命就是彗星撞击的赐与。恒星：小恒星演化时间长，大恒星演化时间短。 人们获得天体信息的渠道主要有四种：电磁辐射，宇宙线，中微子，引力波。电磁辐射是其中最为重要的一种。 大气窗口：两个窗口：射电，光学。半

6、透明窗口：红外。 星等：古希腊将可见视星等（亮度相差100 倍）按亮度分为6个等星，星等每增 加一等，亮度约减小 2.5 倍。视星等（m）：肉眼或通过天体辐射接收器所观测到的恒星亮度。 绝对星等（M）：为了比较恒星亮度的真实差异，天文学家规定在10pc的 距离来比较恒星的亮度，即将恒星在10pc处的视星等定义为绝对星等。M=m+5-5lgRM：绝对星等m：视星等R：恒星距离恒星光谱：由连续谱和吸收线组成。温度与颜色：越蓝温度越高，越红温度越低。0 B K M太阳的光谱型：G2宇宙中低温恒星多：光谱型为M （3000C ）的恒星占70%。赫罗图：分布特征：主序星在主星序中。主序星蓝超巨星红巨星白

7、矮星Barnards _X StarProximo 冥 Centaurn.6 5 4 3 2 0 o o o o o UAgo.oo 光度1-un Joos) QsownlSpectral ClassMain Sequence xx Sun周年视差： 周年视差以角秒为单位， 1rad=206265 角秒 从恒星上看日地平均距离（1AU）所张的角为1秒时的距离叫lpc 三角视差法：适用于离太阳100 秒差距范围以内的近距星。但 对距离超过50 秒差距的天体，此法所测得的距离已不 够准确。三角视差法迄今仍是测定太阳系外天体距离 的最基本方法。使用长焦距的天体照像仪分区拍摄恒星照片，将 相隔半年的同

8、一天区照片进行比较，测出因地球公转 运动造成的恒星周年视差。 分光视差法：利用恒星光谱中某些谱线的强度比和绝对 星等的经验关系，即由测定一些谱线对的强度 比求绝对星等，进而求距离。先选取一批已知三角视差的恒星，并知道 它们的绝对星等M。以M为纵坐标，谱线对的 强度比为横坐标，绘图求出直线的截距 a 和斜 率 b， M=a+b（I1/I2）。M=m+5-5lgR造父视差法：造父变星：英国天文的聋哑天文爱好者约翰古德利克于1784年发出了仙 王座d变星的亮度变化。这颗星的中文名叫造父一，它光变一周约5.4天，变 幅从 4.4 等变到 3.7 等，是典型的脉动变星。后来，人们又发出许多这种类型的 变

9、星，统称为造父变星。周光关系：造父变星的光度与光变周期有一定的关系，即周光关系。应用这 种关系，便可根据观测得到的光变周期计算它们的绝对星等，再将算出的绝对星 等同视星等作比较，就可求得这类变星及其所在星团或较近的河外星系的距离。M=m+5-5lgR恒星运动：切向运动（自行），视向运动（多普勒效应）。 多普勒效应：远离：波长变长（红移） 靠近：波长变短（蓝移） 星际物质：星际气体99%、星际尘埃1%、宇宙线与星际磁场。恒星质量占宇宙 的10%。钱德拉塞卡极限：白矮星的质量有一个上限，约等于太阳质量的 1.4 倍。或者说 不可能存在质量超过 1.4 太阳质量的白矮星。 奥本海默极限：中子星的质量

10、也有一个上限，此上限约为 3.2 太阳质量。白矮星：0. 2-1.2 m0中子星：14一32 m0黑洞3.2 m0零龄主序：H燃烧。银河系与河外星系： 沙普利：宇宙只有银河系。柯蒂斯：存在河外星系。哈勃给出判决：仙女座的 距离大于银河系边界(造父视差法)。主要成分：(1) 银盘、(2) 核球、(3) 银晕、(4) 银冕。 星族I恒星：年轻的、富金属恒星(金属丰度为太阳值的 0.1-2.5 倍)。主要位于银盘中， 绕银心作圆轨道运动。如疏散星团。星族II恒星：年老的、贫金属恒星(金属丰度为太阳值的 0.001-0.03 倍)，主要位于银晕 和核球中，以银心作为中心球对称分布绕银心作无规则的椭圆轨道运动。如球状 星团。 银河系较差转动：中心与边缘转速不同。在太阳附近，距离银心越远，转动速 度越小。 哈勃分类：星系可以分为椭圆星系、透镜状星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则 星系5 种类型。哈勃定律：星系退行速度V与星系距离D,D=V/H。得出宇宙膨胀。