【天文学导论课件@北师大】6

天文学概论--二、星星小常识

二、星星小常识星星和星座在晴朗而又没有月亮地夜晚，我们在短时间内用眼睛直接能够看到地恒星大约有多颗，而整个天空能被肉眼看到地恒星则大约有颗.如果通过天文望远镜来观测，那看到地恒星可就数不胜数了. 为了方便标识，天文学家们将天上地星星分成许多区域，分别给予命名.历史上许多国家、民族都曾经对星空有过各具特色地划分方法.年，国际天文学联合会做出了统一星区划分地决定，将整个星空划分为个星区，称为星座.每个星座均可由其中亮星地特殊分布辩认出来.比如，北斗七星属于大熊座，北极星属于小熊座，牛郎星属于天鹰座，织女星属于天琴座.（图：星星和星座）现代星座地名称很多都是根据古代神话故事中地人物命名，如仙女座、猎户座等；也有一些是根据其形态，以动物和器物名称来命名，如大犬座、罗盘座等.个星座在星空中所占地范围有大有小.有地星座很大，如长蛇座、大熊座等，有地星座则很小，如南十字座、天箭座等. 我国古代将星空分为三垣、四象、二十八宿.这种划分方法现已不再使用，但对一些恒星地专用名称，如天狼、老人、牛郎和织女等，却沿用至今.（图：银河中地星座）【小资料】黄道十二星座古人观察星象，发现太阳在天空中运行有一定地轨迹，称为黄道.黄道实际穿越了个星座.古代天文学家为了把太阳地运行与一年个月相对应，把黄道等分为段，

以相应地个星座命名，称为黄道十二星座.多出地蛇夫座不幸被排除在十二星座之外了. 这十二个被采纳地黄道星座是：白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座、双鱼座.（图: 黄道十二星座）太阳大约每月穿行一个星座，当太阳位于某一星座时，占星家们就说这个时期出生地人属于这一星座，并由此延伸出对人性格、命运等问题地各种推测.从天文科学地角度看，两者之间没有任何关系，这种推测完全是无稽之谈. 【思考与讨论】经历几千年地变化，现在地黄道十二星座实际上已经和占星术中地黄道星座（又称为黄道十二宫）完全不对应了，占星术也早已被现代天文学所抛弃，但作为一种文化现象，却仍在社会上流传.试从历史地角度讨论占星文化地科学与迷信成分，以及仍在社会上流传地原因.LDAYt。星星地名字天狼星、牛郎星、织女星、北斗七星等一些亮星地大名早就为人们所知，然而那些暗星又都叫什么名字呢？说起来很有意思，它们和我们人类一样，有名也有姓.

射电天文学-北京师范大学天文系

射电天文学一、课程基本信息一、教学目标：了解关于电磁波的传播与偏振，射电望远镜的接收机和天线，射电干涉仪及观测的方法，辐射机制以及射电天体的基本知识。二、教学内容和学时分配内容提要：主要介绍射电天文的基本而全面的基础知识，包括射电天文的概况、电磁波辐射及传播、电磁波的偏振、信号处理、天线的基本原理、接收机、射电天文干涉仪、射电天文的观测方法、射电连续谱的发射机制、星际空间的分子。 1射电天文基础：4学时 1.1射电天文在天体物理中的地位 1.2射电窗口 1.3一些基本定义 1.4辐射转移

1.5黑体辐射和亮温度 1.6Nyquist原理和噪声温度2电磁波的传播：6学时 2.1麦克斯韦方程组 2.2能量守恒和坡印廷矢量 2.3复数场向量 2.4波动方程 2.5绝缘介质中的平面波 2.6波包和群速度 2.7耗散介质中的平面波 2.8稀薄等离子体的色散量3波的偏振：4学时 3.1向量波 3.2喷加莱球和斯托克斯参量 3.3准单色平面波 3.4准单色波的斯托克斯参数 3.5法拉第旋转 4信号处理和接收机：6学时 4.1信号处理和静态随机过程 4.2接收机的极限灵敏度 4.3非相干和相干辐射计 4.4低噪声前端放大器

4.5相关接收机和偏振计 4.6频谱仪 4.7脉冲星后端 5天线原理基础：4学时 5.1电磁势 5.2波动方程的格林函数 5.3赫兹偶极子 5.4互易定理 5.5描述天线的参数 6连续孔径天线：3学时 6.1局域源的辐射场 6.2孔径照明和天线方向图 6.3圆形孔径 7干涉仪和孔径综合：3学时 7.1角分辨率的追求 7.2相关性函数 7.3展源的相关性函数 7.4二元干涉仪 7.5孔径综合 8观测方法：3学时 8.1地球大气 8.2定标的程序

清华大学天文学导论笔记

天文学史开普勒三定律（椭圆轨道、运行速度、轨道与周期）引力摄动：另一颗行星的引力导致某行星绕太阳的运动不符合两体假设非牛顿引力摄动：水星、金星近日点进动验证了爱因斯坦广义相对论钟慢效应：μ介子寿命为×10-6s，以光速运动也仅能行进600m，而宇宙射线在大气外层产生的近光速μ介子却可以以到达地球表面。引力透镜：由于质量对光的吸引，若被观测的星体与观测者连线上有大质量星系（透镜星系），观测者可能观察到多个像（爱因斯坦十字、双爱因斯坦环）天体视运动天体的周日视运动：由于地球自转导致的天体视运动太阳：东升西落，与当地正午通过天子午线达到最高点，两次通过子午线间的时间为一太阳日（24h）北京东经度，东八区标准东经120度，北京时间正午12时时北京的太阳时为11点46分赤道参考系：把天空幻想为大球，北极指向北天极，南极指向南天极，赤道扩展为天赤道。北天极对地面的高度等于北半球该地的纬度。天赤道与天极的弧距离总是90度，与地平面相交于正东正西方向，且恰好看到一半。天球自东向西旋转，每小时旋转15度，所有星体的视运动轨迹都平行于天赤道。

地平参考系：以正头顶为天顶，子午线从正南到正北穿过南天极、天顶和北天极平分天球。本地参考系中天体位置在始终改变。赤道上，一切星体都垂直于地平面升起和落下，所有星体都可见且在地平面上方12个小时周年视运动：天球坐标系上恒星的坐标固定，由于地球公转导致太阳在天球上向东运动。这也导致了每天同一时间天空状况不同（因为太阳时制）太阳：太阳在天球上的位置始终自西向东移动，每年环绕天球一周，其在天球上的轨迹称为黄道。太阳绕天球一周的时间是天。太阳日：24h，太阳连续两次到达子午线的时间。恒星日：23h56min，恒星连续两次到达子午线的时间。恒星日表明了地球自转的真实周期。由于太阳一直向东运动，所以恒星比太阳运动的快一点。由于我们使用太阳时，恒星每天升起、穿过子午线、下落的时间都要提前约4分钟，经过一个太阳年后回到原地。 4min/day=360degrees 365.24days 24×60min 360degrees 月球视运动：月球也在天球上向东漂移，天后回到原处。月球的盈亏周期称为交合周期，为天黄道与节气：黄道与天赤道夹角为度，且相交于春分点和秋分点。按顺序距这两点最远的点是夏至点和冬至点。

天文学导论复习资料

第一讲天文学导论 ●古希腊天文学：毕达哥拉斯，亚里斯多德（地球中心学说），托勒密的地球中心学说天文学的发展期：哥白尼、第谷、开普勒和伽利略牛顿的万有引力定律爱因斯坦的相对论 ●开普勒第一定律：（轨道形状）所有行星皆以椭圆轨道环绕太阳运行，而太阳位于椭圆的一个焦点上 ●开普勒第二定律：（行星速度）行星和太阳的（假想）连线在相同的时间内扫过相等的面积。行星越接近太阳则运行速度越快近日点，运动最快远日点，运动最慢 ●开普勒第三定律：（轨道周期）行星公转周期的平方和其到太阳的平均距离的立方成正比 (公转周期)2 = (常数) x (平均距离)3 第二讲天体的视运动 ●月相与食无关天体的视运动月全食时月亮变为黄铜色或血红色，这是由于地球大气中的尘埃颗粒折射阳光中的红光并到达月球所致 ●内行星：水星，金星外行星：火星、木星、土星、天王星和海王星 ●头顶的星空取决于你在地球表面上的位置和当地时间 ●北京时间正午12点（东经120度）时，北京地方时（东经116.5度）即太阳时为11点46分，所以此时北京的太阳在子午线以东约3.5度，再过约14分钟北京“真”正午 ●南北天极：不变的参考点北天极：北极星南天极：南十字座 ●天赤道：不变的参考点所有恒星沿与天赤道平行的路径由东向西运动（圆弧轨迹在地球两极，天赤道=地平线 ●天顶、地平线和子午线：本地参考系天顶和子午线的位置不随观测者的地平线移动相对于星星来讲，天顶和子午线的位置在变天体的运行（圆弧）轨迹与地平面的夹角为： 90 度-观测者所在地理位置的纬度（=天赤道与地面夹角） ●在北极：所有星星沿与地平面平行的圆轨迹运行，从不下落赤道上：所有星垂直于地平面升起和下落“可见所有星” ●太阳在天球上的视运动轨迹称为黄道

清华天文学导论复习资料

天文学导论复习资料 88个星座天狼星：官方名为大犬座α星双星、聚星、星团最亮的星：天狼星牛郎织女相距16光年头顶的星空取决于你在地球表面上的纬度和当地时间（经度）天体在天球上东升西落所经历的轨迹（星轨）称为天体的周日视运动太阳每天东升西落，于当地正午通过子午线达到最高点（上中天）太阳连续两次到达子午线（正午）的时间间隔，称为一个太阳日，即一天，定义为24小时世界时与本地时间的转换：北京时间= UT + 8小时北极：所有星星沿与地平面平行的圆轨迹运行，从不下落在各地：九十度-纬度=可见星的角度天赤道平面与地面的夹角= 90 度- 观测者所在地理位置的纬度在地球上无论何时何地：天赤道总是与地平面精确地相交于正东正西方向

总能看到1/2天赤道特例：在地球两极，天赤道=地平线天赤道是一个方向，不是一个位置天体的运行轨迹平面与地平面的夹角为： 90 度- 观测者所在地理位置的纬度（=天赤道与地面的夹角）所有恒星沿与天赤道平行的路径由东向西运动在北京：向东看天体从东偏北方向升起天体向西偏北方向落下在南半球？北半球：北逆南顺赤道上所有星在地平面上12小时所有星垂直于地平面升起和下落，“可见所有星” 任何通过子午线的天体都处于距离地平面的最高位置：过中天太阳一年的轨迹是8，赤道是线段地球公转+ 地球自转轴倾斜是星辰周日视运动规律变化的原因每晚同一时刻，看到的星空在连续向西移动每（白）天同一时刻，太阳相对于背景恒星的位置也在连续向东移动整个天球包括太阳一天转动一圈，但通过仔细观察你会发现这个规律并不完全正确，因为每昼同一时刻，太阳位置相对于星星向东缓慢移动每晚同一时刻，星星位置（通过子午线时刻）在缓慢向西移动（TiQian）太阳再回到原处（相对于相同的背景星）的周期为一年（~365.24天）太阳在天球上的周年视运动的轨迹（大圆）称为黄道太阳共走了360 度每天向东移动大约1度~ 2个太阳视直径太阳日（= 24小时）：太阳连续两次到达子午线的时间间隔（“地球相对于太阳的自转”）太阳时恒星日（sidereal day）：恒星连续两次到达子午线的时间间隔（地球相对于任一恒星的自转）恒星时恒星有方向，太阳有位置一个特定星星一个月后升起的时间将提前约2个小时：

天文学导论教学日历

教学日历分四大部分：一、天文学入门（天文系导论I）第一章：绪论（9月12-26日）课堂教学内容：课程简介；宇宙概观；关于天文学科课外教学活动：参观校内望远镜；参观北京天文馆；作业一：参观感想第二章：天球和天球坐标系（10月24日-11月14日）课堂教学内容：天球的概念；天球坐标系；作业二天体的周日视运动；天体的周年视运动；作业三课外教学活动：使用小望远镜目视观测月亮和大行星第三章：时间和历法（11月21日-12月5日）课堂教学内容：时间计量系统；地方时、世界时和区时；恒星时与平时的换算；作业四现代时间服务；历法；作业五课外教学活动：参观古观象台第四章：天文望远镜（12月12-19日）获得天体信息的渠道；天文望远镜；望远镜的性能；作业六第五章：太阳系（12月26日-1月9日）

太阳系概况；行星；行星的轨道运动；行星的视运动；作业七月球；作业八太阳系小天体二、近代天文学前沿第一讲天体物理学发展的世纪回顾与展望（0.5学时）主要内容：近代天文学发展过程、重大发现和对二十一世纪天体物理学的展望。教学要求：了解本讲和本课程的基本要求和基本内容。第二讲寻找另外一个地球 (1.5学时) 主要内容：地球及其他太阳系行星的基本概况和性质，太阳简介。从人类对太阳系的了解和探测行星方法中，找到对其他恒星的行星系统的探测线索及可行性方法，介绍目前探测的结果和最新进展。了解人类开拓太空的历史、人类对生命的定义及搜索地外文明的历史、方法和进展。教学要求：简单了解现代望远镜的新技术与新进展，理解通过已有观测手段寻找另外一个地球的理论基础和方法。重点：从对我们熟知的地球及其环境的知识，找到对其他恒星的行星系统的探测线索及可行性方法，并了解如何付诸实践。第三讲太阳和太阳风暴（1.5学时）主要内容：太阳基本情况和太阳活动。教学要求：了解太阳作为一颗典型恒星代表的基本性质和太阳的各种活动。重点：太阳的性质和活动情况。第四讲为什么把冥王星除名（0.5学时）主要内容：新的行星定义，冥王星性质和轨道运动，把冥王星除名的原因。教学要求：掌握新的行星定义重点：如何运用新的行星定义第五讲宇宙是起源于一次大爆炸吗？ (2学时) 主要内容：宇宙的膨胀与哈勃定律；热大爆炸宇宙模型及其观测证据。教学要求：了解宇宙的演化历史，掌握热大爆炸宇宙模型及其观测证据。

天文学导论自测题

《天文学导论》期末复习自测题（恒星与星系部分）注：每个选择题只有一个正确答案。 1.[ ] 太阳内最丰富的原子核是 A)1H； B)2H； C)3H； D)3He； E)4He。 2.[ ] 下面哪一条关于引力能的陈述是错误的？引力能 A)加热太阳为一个原恒星； B)目前为太阳提供能源； C)是核塌缩超新星的能源； D)加热落向黑洞的气体； E)是驾驭宇宙的永动机。 3.[ ]按从内向外排列太阳的结构，位于中间的是 A)色球层； B)对流层； C)辐射层； D)光球层； E)日冕。 4.[ ] 太阳黑子数变化的周期是 A)11个月； B)11年； C)22个月； D)22年； E)没有周期。 5.[ ] 距我们最近的恒星是半人马座alpha 星，其距离大约4.3光年。测量其距离的最好方法是 A)造父变星； B)哈勃定律； C)视差； D)雷达； E)Ia型超新星。 6.[ ] 秒差距是 A)时间的单位； B)时间差的单位； C)距离的单位； D)距离差的单位； E)速度的单位。 7.[ ] 下面哪一条陈述是正确的？

A)恒星的光度和距离无关； B)恒星的视星等和距离无关； C)恒星的绝对星等和距离无关； D)恒星的亮度和距离无关； E)A和C 8.[ ] 恒星的光谱分类序列现在被理解为是表征 A)恒星大小的序列； B)恒星光度的序列； C)恒星化学成分的序列； D)恒星中心温度的序列； E)恒星表面温度的序列； 9.[ ] 一个恒星如果质量越小，则 A)表面温度越低； B)半径越小； C)光度越低； D)寿命越长； E)上面所有的。 10.[ ] O型主序星在赫-罗图上位于 A)左下； B)右下； C)中心； D)左上； E)右上。 11.[ ] 天狼星和它的伴星是 A)天体测量双星； B)密近双星； C)食双星； D)光学双星； E)目视双星。 12.[ ] 星系的大部分空间充满 A)恒星； B)星际介质； C)行星； D)彗星； E)超新星。 13.[ ] 与小质量恒星相比，大质量恒星形成所需时间 A)更短； B)更长； C)相同； D)没有规律； E)都不对。 14.[ ] 许多恒星形成于同一分子云的证据是 A)星系； B)行星；

清华大学天文学导论笔记终审稿)

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自东向西旋转，每小时旋转15度，所有星体的视运动轨迹都平行于天赤道。地平参考系：以正头顶为天顶，子午线从正南到正北穿过南天极、天顶和北天极平分天球。本地参考系中天体位置在始终改变。赤道上，一切星体都垂直于地平面升起和落下，所有星体都可见且在地平面上方12个小时周年视运动：天球坐标系上恒星的坐标固定，由于地球公转导致太阳在天球上向东运动。这也导致了每天同一时间天空状况不同（因为太阳时制）太阳：太阳在天球上的位置始终自西向东移动，每年环绕天球一周，其在天球上的轨迹称为黄道。太阳绕天球一周的时间是天。太阳日：24h，太阳连续两次到达子午线的时间。恒星日：23h56min，恒星连续两次到达子午线的时间。恒星日表明了地球自转的真实周期。由于太阳一直向东运动，所以恒星比太阳运动的快一点。由于我们使用太阳时，恒星每天升起、穿过子午线、下落的时间都要提前约4分钟，经过一个太阳年后回到原地。 4min/day=360degrees 365.24days 24×60min 360degrees 月球视运动：月球也在天球上向东漂移，天后回到原处。月球的盈亏周期称为交合周期，为天

天文学导论复习纲领

《天文学导论复习提纲2010》一、名词解释视星等；绝对星等；岁差；恒星时；天文单位（AU）；大气窗口；Fraunhofer线；pp链；CNO循环；3alpha过程；秒差距；极光；矮行星；微引力透镜；色差；消色差双合透镜；衍射极限（Airy斑）；主动光学；自适应光学；（地球转动）综合孔径技术；宇宙线；引力波；激光干涉引力波天文台（LIGO）；激光干涉空间引力波天文台（LISA）；（恒星）色指数；恒星的赫罗图；主序星；宇宙距离阶梯；造夫变星；造夫变星的周期 -光度关系；白矮星；中子星；黑洞视界；洛希瓣（Roche Lobes）；核塌缩超新星；Ia型超星星；SN1987A；脉冲星；磁星（Magnetar，磁中子星）；伽玛暴（GRB）；疏散星团；球状星团；发射星云；射电21厘米谱线；漩涡星系；椭圆星系；活动星系核（AGN）；类星体；视超光速；活动星系核的统一模型；宇宙学红移；星系退行的Hubble定律；宇宙大爆炸；宇宙微波背景（CMB）；宇宙暴涨；宇宙暗物质；宇宙暗能量二、简答题 1.日心说的观测证据？ 2.如何测量太阳系的年龄？ 3.太阳中元素的分布有什么特点？ 4.太阳中的铁元素怎么来的？ 5.如何测量恒星的表面温度？ 6.列举几种探测中微子的原理。 7.什么是太阳中微子短缺问题？ 8.中微子振荡的观测和实验证据有哪些？ 9.太阳黑子为什么黑？ 10.利用日全食检验广义相对论的基本原理。 11.为什么内地行星的原初大气已基本逃逸（无氢、氦）？ 12.地球适合生命存在的条件有哪些？ 13.简述探测（太阳）系外行星的主要方法及其原理。 14.望远镜为什么越大越好？ 15.TeV （1012eV）Cherenkov望远镜的探测原理。 16.氢原子光谱主要有哪些线系？大致在什么波段？ 17.什么是恒星光谱型？太阳的光谱型？ 18.如何测量恒星的大小？

天文学导论论文

天文学的学习与认识小的时候，我就对天空兴趣十足，经常好奇的望着星空，那些神秘的星星，连成不同的图案，美轮美奂，令人神往。天文学是一门古老的科学，它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置，计算它们的轨道，研究它们的诞生，演化和死亡，探讨它们的能源机制。由于科技的不断发展，人们对天文学有了进一步的认识，在研究等方面都取得了突破性的进展。天文学正大步向前发展。而就在几天前，我国刚刚发射了嫦娥5号，这是中国乃至世界对太空的又一次探索，他可以告诉我们宇宙的信息。正是这些科技的出现与发展，才使得我们对天文的观测更加准确，范围更广。通过听天文学导论的课，我对天文学有了一定的了解。天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的自然科学，内容包括天体的构造、性质和运行规律等。人类生在天地之间，从很早就在探索宇宙的奥秘，因此天文学是一门古老的科学，而他又是当前人类的最高科技，他既连接过去，又开创未来。天文学主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的现状及其演化规律，来发现宇宙的奥秘。随着人类社会的发展，天文学的研究对象从太阳系发展到整个宇宙。“几乎所有的自然科学分支研究的都是地球上的现象，只有天文学从它诞生的那一天起就和我们头顶上可望而不可及的灿烂的星空联系在一起”。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置，计算它们的轨道，研究它们的诞生，演化和死亡，探讨它们的能源机制。从古至今，从东方到西方，世界各地的人们一直对天文十分感兴趣。古代的天文学家仅仅依靠肉眼观察天空，1608年，人们发明了望远镜，此后，天文学家就能够更清楚的观察恒星和行星了。意大利科学家伽利略，就是最早使用望远镜研究太空的人之一。今天天文学家使用许多不同类型的望远镜来收集宇宙的信息。有些望远镜可以收集到来自遥远天体的微弱亮光，如X射线。绝大多数望远镜是安放在地球上的，但也有些望远镜被放置在太空中，沿着轨道运转，如哈勃太空望远镜，开铺顿太空望远镜，空间红外望远镜等。现在，天文学家还能够通过发射的航天探测器来了解某些太空信息。天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代，人们只能用肉眼观测天体。2世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪，波兰天文学家哥

学习天文学概论的收获与感想

学习天文学概论的收获与感想北京航空航天大学数学与系统科学学院100922班牛璐10091027 本学期我选修了天文学概论这门课程，通过这十周课程的学习，我收获了很多有关天文学方面的知识，也有了不少感想。还未上学的时候，我就喜欢看各类的百科全书，其中对天文方面的书最感兴趣。1997年第一次来北京，我参观了天文馆和古观象台，现在仍然记得在古观象台通过望远镜观察太阳的景象，可以说，我与天文学自小就结下了不解之缘。上了中学以后，具备了一定的科学知识，从物理方面对天文学又有了更深入的了解，清楚了诸如背景辐射，红移蓝移等一些专业概念，也发掘出了天文知识中更神奇的一面，激发了我探索天文奥秘的兴趣。这学期的天文学概论课程中，来自北京天文馆的老师们为我们系统的总结了天文学中最基本的一些知识，诸如星座，彗星，行星与恒星以及关于观察天文现象的一些常识，这些知识对于天文学走进我们的日常生活中起着关键作用。宇宙中的天体，近到月球，远到银河系，都对地球产生着直接或间接的影响，进而影响着人类活动。其中，太阳系作为地球所在的宇宙环境，太阳这颗恒星又深深的影响这地球的各项物理指标与地球上生物的生命活动。因此，天文学与我们的生活息息相关。作为非物理系的学生，我们对天文的了解也许不会那么深入，所以本课程为我们提供了一个普及天文知识的平台，为我们了解基本的天文知识提供了一个绝佳的机会。天文学知识中，星座知识是一个重要组成部分。古代的东西方都对星座有着不同方面较为深入的研究。尽管现代科学已经否认了诸如占星术这类的研究，但是星座对于我们了解宇宙依然有着重要的意义。星座可以为我们指明方向，便于野外活动的人们在晴朗的夜晚辨别位置，同时可以为人们更好的定位天体以及相关的天文现象，从而更好的研究天体。对于人类来说，天文现象不仅受到科学家的关注，还有许许多多天文爱好者的喜爱。天文现象不仅指诸如日月食，流星雨这样可供天文爱好者观看的现象，也有诸如太阳风这类影响人类活动的现象。而作为可供观察的现象来说，基本的天文设备是必不可少的。望远镜作为观察天文现象最简单最直接的工具，受到了

天文学导论试题【附答案】@北师大

学期测试题样：简答概念（20分，每题2分，写出相应公式） 1. 距离模数 2. 多色测光 3. 射电望远镜的分辨率 4. 造父视差 5. 累积星等 6. 星团视差 7. 星际消光 8. 照相底片的特性曲线 9. 量子效率10. 星际红化回答问题（30分，每题10分） 1．什么是赫罗图？H-R图在恒星演化中的作用是怎样的？如何用星团赫罗图测星团的距离？２．简述任意4种天文中测量天体距离的方法，并比较其可测的远近程度。３．简述宇宙学原理？有哪些证据最有力地支持了宇宙大爆炸理论模型。计算题（50分） 1．多少个6等星加起来才具有一个1等星同样的亮度？（10分） 2．(1)某恒星速度为160.9公里/秒，则其钠线D（波长为5896.16埃）波长移到何处？ (2)若天体的速度为2′105km/s，则其钠线D又移向何处？且此天体距离为多少？（H=70kms-1Mpc-1）（10分） 3．若两个行星形状星云具有相同的线大小、结构、形状和总实际亮度，只是其中一个较另一个远一倍，它们的视星等相差多少？（5分） 4．(1)设一切球状星团的线直径和总绝对星等相同，但离我们的距离不同。求它们的总视星等m 与视角直径d之间的公式关系。（5分） (2) 武仙座中的星团离开我们为1.05′104秒差距，它的角直径为12′，总亮度为5.9等，求此星团的真直径和它的绝对星等。（10分） 5．某新星在2天内亮度由12等增加到2等： (1) 求它平均在1天内变亮多少倍(2) ？ (3) 若其亮度变化是由脉动引起的，(4) 且其温度在亮度极大时是极小时的3倍，(5) 则其半径在此2天内变化多少？（10分）

Shakura-Sunyaev吸积盘模型的详细描述-天文学导论

稳恒态的吸积盘模型（Shakura & Sunyaev 1973）我们寻找一个几何薄吸积盘的稳恒态解，其物质以恒定吸积率落入到中心塌缩星。下面的图片出自Shapizo & Teukolsky 的书，示出了这种盘的几何模型。围绕中心黑洞的薄开普勒吸积盘的切面对于大部分的流体问题（至少）有6个方程描述物理情况：质量守恒动量守恒（有3个分量）能量守恒辐射转移方程当然，还有一个针对具体情况的状态方程。首先，流体方程是一个物理量x 的普适守恒定律，形式为： ()源处的项=??+??v n t n x x （1） n x 是x 1处的数密度，v 是流体的速度。在球坐标下，纯径向流为： ()221r r r ? ?? =?

在柱坐标下，径向流为： ()1r r r ??? = ? . 对于吸积盘的情况，几何形状近似圆柱，也就是说，流体的径向运动不是完全在xy 平面（z 是旋转轴的方向）。这时可以认为，吸积盘的厚度沿着径向距离r 不是一个常数。在这种情况下，通常很难用下面形式的广义守恒方程： ()源处的项=?? + ??r x x v An r A t n 1 （2）其中，A 是表示面积（垂直于r ）随径向距离的增大。最后，对于盘上的每一点的真正开普勒运动，3个动量守恒方程最好是表达为角动量守恒和与之垂直的（?z ）线动量的守恒，简明起见，可写为， 32r GM ? ? （3）其中M 是中心天体的质量，Ω是角速度。对于我们寻找的稳恒态解，所有与时间相关的变量被剔除，我们得到：质量守恒： ()0221=r v rH dr d rH ρππ （4）其中H (r)是r 处盘的厚度，ρ是物质密度，与r 和Z 有关。实际上，专门做吸积盘的人是这样定义的 Σ≡≡∫ +∞ ∞ ?H dZ 0ρρ，其中Σ是盘的柱厚度，ρ0是盘中心的密度；为了清楚起见，下面仍分别用ρ和H 。角动量： τρππ=?])(2[212r v r rH dr d rH （5）其中2 r ?ρ是角动量密度，T 是单位体积的扭矩。垂直压力的平衡： 3r GMZ gZ dZ dP ρ ρ?=?= （6）对于能量守恒，我们简单的假设盘上所有产生的能量通过粘滞耗散沿垂直方向（?z 方向）传递，在表面以黑体形式辐射出去。如果真的如此，即使是几何薄的盘也一定是光学厚的。能量守恒： Q T eff =4 σ （7）其中Q 是与盘垂直的单位面积的能量耗散。

(7)--天文学导论期末试题答案

装订线答案： 1、概念解释（写出必要的公式）：（每题4分，共16分） 1．造父视差：利用其周光关系：造父变星越亮，光变周期越长；测出造父变星的光变周期P，利用周光关系曲线→ 绝对星等M V→ 距离模数m-M V→ 距离r 2．简并电子气:高温 → 原子电离 → 自由电子;高密 → 电子简并 → 简并电子压力（Pauli不相容原理）。简并电子压力与温度无关，远远超过通常的气体压力，使白矮星不因引力而塌缩。3．星际消光： Av，指介于恒星和太阳之间的星际物质在目视波段对星光减弱的星等数；星光减弱，视星等的数值变大。M=m+5-5lgr-Av 或 M=m+5+5lgπ″-Av 4．宇宙学原理：宇宙在大尺度上是均匀的和各向同性的。 2、判断下列说法的正误，并简述理由：（每题7分，共14分） 1．恒星的色指数越大，其表面温度越低。答：正确。恒星的色指数指在不同波段测量得到的星等之差，如U-B, B-V等。颜色越蓝（红），温度越高（低）。恒星的颜色反映了恒星的表面温度的高低。可用λpeak T＝0.29 (cm K)来说明高温黑体主要辐射短波，低温黑体主要辐射长波。 2．太阳黑子活动具有22年的准周期。答：正确。是指磁周期。 3、计算题（每题15分，共30分）： 1．若两个行星状星云具有相同的线大小、结构、形状和总实际亮度，只是其中一个较另一个远一倍，则它们的单位面积亮度之比如何？视星等相差多少？ 2．a)在某星体光谱中，显示出其原波长为4227埃的钙线向光谱紫端移动了0.70埃，试求出此

恒星的视向速度，并指出是趋近地球还是远离地球。 b)若另一天体红移为1.1，则其钙线(如果存在)移动到多少波长处？其视向速度又如何？距离为多少（H=71km s-1Mpc-1）？ 4、回答问题（共40分）: 1．星团的H-R图具有怎样的特点？由星团的H-R图可以得到哪些信息？（10分）要点：星团的H-R图的定义；与恒星的H-R图的区别。可得：距离；年龄；成员星的特征，如光谱型，质量，半径等等。 2．以“探测银河系中心”为例，说明光学/红外望远镜与射电望远镜各自的主要特点。（15分）要点：“探测银河系中心”光学望远镜很受限制：口径相对小，分辨率低，尘埃消光严重等等，说明特点和发展趋势。而红外望远镜与射电望远镜波长长，尘埃消光小，能探测和确定银河系中心位置。说明射电望远镜的主要特点。 3．简述宇宙大爆炸理论的发展及现状；它的主要观测依据有哪些？（15分）要点：主要观测依据：哈勃定律，H e丰度，宇宙微波背景辐射，宇宙年龄。

天文学导论报告

1、第13章第56題Go to the European Space Agency?s Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) mission website (http://esa.int/science/gaia). Has Gaia been launched? How will it help astronomers determine the distances to more stars? Why will it map the stars from an L2 orbit (see Connections 4.2)? 回答：Gaia has been launched. Gaia will create an extraordinarily precise three-dimensional map of more than a thousand million stars throughout our Galaxy and beyond by mapping their motions, luminosity, temperature and composition in order to help astronomers determine the distances to more stars. Because It offers a clearer view of the cosmos than an orbit around Earth, which would result in the spacecraft passing in and out of Earth's shadow and causing it to heat up and cool down, distorting its view. Free from this restriction and far away from the heat radiated by Earth, L2 provides a much more stable viewpoint. 对本网络资源的学习与研究总结：I learned something about the Gaia. This website introduces the objective, mission, spacecraft, journey, history and some features about Gaia. 2、第13章第57題 GototheEclipsingBinaryStarsLabwebsiteathttps://www.360docs.net/doc/3f8900990.html,/naap/ebs/ebs.html. Click on “Eclipsing Binary Simulator.”Select preset Example 1, in which the two stars are identical. The animation will run with inclination 90°and show a 50 percent eclipse. What happens when you slowly change your viewing angle to the system—the inclination; how does this change the eclipse? At what value of inclination do you no longer see eclipses? What does the system look like at 0°? Reset the inclination to 90°and adjust the separation of the two stars. How does the light curve change when the separation is larger or smaller? Now make the two stars different. Change star 2 so that its radius is 3.0 R￡and its temperature is 4000 K. At what value of inclination do you no longer see eclipses? What types of eclipsing binary systems do you think are the easiest to detect? 回答：When I slowly change the inclination, the eclipse decrease. I no longer see the eclipses at 70 degree of inclination. The system looks like a circle at 0 degree. When the separation is larger, the interval of eclipse becomes shorter and the light curve becomes steeper. When the separation is smaller, the interval of eclipse becomes longer and the light curve becomes gentler. I no longer see eclipses at 48 degree. The binary systems with high temperature, small separation and inclination of 90 degrees are the easiest to detect. 对本网络资源的学习与研究总结：This website offers a Eclipsing Binary Simulator. In this simulator, we can set the mass, temperature, radius, separation, inclination of the binary system. Then the simulator will simulate the perspective from earth and the light curve. In this way, we can realize how the binary systems influence the eclipse easily. 3、第15章第56題Go to the Astronomy Picture of the Day (APOD) website(https://www.360docs.net/doc/3f8900990.html,/apod), do a search on “molecular clouds,”and pick out a few images. Were these pictures obtained fromspace or on the ground, and at what wavelengths? With which telescopes? Whatwavelengths do the colors in the images represent? Are they “real”or “false-color”images? Explain your answers. This pictures was obtained from space at visible wavelengthsby Hubble Space telescope. The colors in the images represent the visible wavelengths and they are real-color. The camera took the photos