天文学基本知识课件ppt
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天文学基本知识
04
太阳系与行星科学
太阳系的基本结构与组成
太阳系的基本结构
• 太阳：太阳系的中心，质量占太阳系总质量的99.86% • 行星：围绕太阳运行的8颗行星，按离太阳的距离从近到远依次是水星、金星、地球、火星、 木星、土星、天王星、海王星 • 小行星带：位于火星和木星之间，由大量小行星组成 • 彗星：由冰、岩石和尘埃组成，沿椭圆轨道绕太阳运行 • 区域天体：如冥王星、艾里斯等，位于太阳系边缘的区域
宇宙的演化
• 宇宙的演化主要经历：宇宙膨胀、物质结构演化、天体 物理过程等 • 宇宙的演化受到暗物质、暗能量等因素的影响
宇宙的背景辐射与暗物质
宇宙的背景辐射
• 宇宙背景辐射是宇宙大爆炸后留下的辐射，主要位于微 波波段 • 宇宙背景辐射的研究有助于了解宇宙的起源、演化和结 构
暗物质
• 暗物质是一种无法直接观测到的物质，对宇宙的结构和 演化具有重要影响 • 暗物质的研究有助于了解宇宙的物质组成和演化过程
恒星的演化过程
• 恒星演化过程主要包括：恒星形成、主序星阶段、巨星 阶段、超巨星阶段、白矮星阶段、中子星阶段、黑洞阶段 • 恒星的质量、温度、化学成分等因素影响恒星的演化过 程和最终命运
星系的类型与结构
星系的类型
• 按形状分类：螺旋星系、椭圆星系、不规则星系等 • 按质量分类：大质量星系、中质量星系、小质量星系等
行星科学的进展
• 外星生命：寻找外星生命，研究外星生命的可能性和条件 • 行星探测：通过火星探测、木星探测等任务，深入了解行星的物理性质和环境 • 行星科学实验：在实验室中模拟行星环境，研究行星的物理性质和内部结构
太阳系的起源与演化
太阳系的起源
• 太阳系的起源主要有两种理论：星云假说和行星核假说 • 星云假说：认为太阳系起源于一片旋转的星云，星云中的物质逐渐凝聚形成行星 和其他天体 • 行星核假说：认为太阳系起源于一个恒星，恒星的核心塌缩形成行星核，行星核 在恒星周围形成行星和其他天体
《天文观测基础知识》课件
《天文观测基础知识 》ppt课件
目录
CONTENTS
• 天文观测的基本概念 • 天文观测的硬件设备 • 天体的观测与识别 • 天文观测的实践技巧 • 天文观测的未来发展
01
天文观测的基本概 念
天文学的定义与分类
总结词
天文学是一门研究宇宙中天体的科学，包括恒星、行星、星 云、星系等。根据研究对象的不同，天文学可分为多个分支 ，如恒星天文学、行星天文学、星云天文学等。
详细描述
天文学是研究宇宙中各种天体的科学，其研究对象包括恒星 、行星、星云、星系等。通过对这些天体的观测和研究，人 们可以了解宇宙的起源、演化、结构以及天体的形成、演化 和终极命运。
天文观测的历史与意义
总结词
天文观测是人类探索宇宙的重要手段， 其历史悠久，对人类文明的发展产生了 深远的影响。通过天文观测，人们可以 了解宇宙的奥秘，探索天体的形成和演 化机制，为人类未来的太空探索提供科 学依据。
。
化学与天文学
天文学中涉及的元素和化合物种 类繁多，通过研究这些物质的性 质和演化过程，有助于深入了解
化学反应和分子结构。
地球科学和天文学
地球科学和天文学在研究地球和 宇宙中的物质、能量和演化过程 方面有许多交叉点，通过跨学科 合作可以取得更多突破性成果。
天文观测的社会影响与教育意义
提高公众科学素养
感谢您的观看
望远镜的类型与选择
折射望远镜
使用透镜作为主镜，适合观测恒星、行星等天体，但需要定期调整。
反射望远镜
使用反射镜作为主镜，适合观测星云、星系等深空天体，但需要定期 清洁。
折反射望远镜
结合折射和反射的原理，适合观测多种天体，但价格较高。
望远镜选择
根据个人需求和预算选择适合自己的望远镜，初学者可选择便携、易 操作的望远镜，有经验的观测者可选择更高级的望远镜。
目录
CONTENTS
• 天文观测的基本概念 • 天文观测的硬件设备 • 天体的观测与识别 • 天文观测的实践技巧 • 天文观测的未来发展
01
天文观测的基本概 念
天文学的定义与分类
总结词
天文学是一门研究宇宙中天体的科学，包括恒星、行星、星 云、星系等。根据研究对象的不同，天文学可分为多个分支 ，如恒星天文学、行星天文学、星云天文学等。
详细描述
天文学是研究宇宙中各种天体的科学，其研究对象包括恒星 、行星、星云、星系等。通过对这些天体的观测和研究，人 们可以了解宇宙的起源、演化、结构以及天体的形成、演化 和终极命运。
天文观测的历史与意义
总结词
天文观测是人类探索宇宙的重要手段， 其历史悠久，对人类文明的发展产生了 深远的影响。通过天文观测，人们可以 了解宇宙的奥秘，探索天体的形成和演 化机制，为人类未来的太空探索提供科 学依据。
。
化学与天文学
天文学中涉及的元素和化合物种 类繁多，通过研究这些物质的性 质和演化过程，有助于深入了解
化学反应和分子结构。
地球科学和天文学
地球科学和天文学在研究地球和 宇宙中的物质、能量和演化过程 方面有许多交叉点，通过跨学科 合作可以取得更多突破性成果。
天文观测的社会影响与教育意义
提高公众科学素养
感谢您的观看
望远镜的类型与选择
折射望远镜
使用透镜作为主镜，适合观测恒星、行星等天体，但需要定期调整。
反射望远镜
使用反射镜作为主镜，适合观测星云、星系等深空天体，但需要定期 清洁。
折反射望远镜
结合折射和反射的原理，适合观测多种天体，但价格较高。
望远镜选择
根据个人需求和预算选择适合自己的望远镜，初学者可选择便携、易 操作的望远镜，有经验的观测者可选择更高级的望远镜。
天文学ppt课件
46
汪 海 洪 制 作
普
47
通
天
文
学
课 件
汪
海 洪 制 作
普
48
通
天
文
学
课 件
汪
海 洪 制 作
普
通天月全食
文 学 课 件
49
汪 海 洪 制 作
普
通天月偏食
文 学 课 件
50
汪 海 洪 制 作
普
通天思考：
文
学
课•
月食为什么没有环食？
件
51
汪 海 洪 制 作
普
52
通天4、日、月食过程
文
学 课
普
23
通天月海中的“质量瘤”或“重力瘤”
文
学
月球重力异常图
课
件
汪
海 洪 制 作
普
24
通天(3)月陆、山脉和峭壁
文
学
课 件
汪 海 洪 制 亚平宁山脉 作
普
通天(4) 辐射纹
文 学 课 件
25
汪 海 洪 制 作
普
通天(5)月谷
文 学
课 件
阿尔卑斯月谷
26
汪 海 洪 制 作
普
27
通天3、月面的物理状况
文
学
课 件
汪
海 洪 制 作
普
18
通
天
文
学
课 件
汪
海 洪 制 作
普
19
通天2、月面地形
文
学
课 件
正面
汪
海
背面
洪 制
作
普
通天(1) 环形山(月坑)
文 学 课 件
天文科普知识小学科普PPT课件
星空运转的规律
1，地球自转导致整个星空从东向西围绕我们 运转一周，恒星每小时自西向东运行 15 度，4分钟1度；
2，地球绕太阳的公转，每年365天 转一周（360度）每天约移动1度， 这导致恒星每天大约提前4分钟升出 地平线，或者过中天。
黄道十二宫和 “ 星座文化”
星座能决定人的性格和命运吗？
利用三角视差法测定了大约7千颗较近 的恒星的距离，绝大多数恒星距离太遥远， 它们的视差位移小于0.001角秒，根本测量 不出这样的小角度。
2.6 恒星的星等和光度
视星等 公元前2世纪古希腊希帕恰斯首先用肉眼估计了
星的亮度，按明暗程度分成6等级：
眼睛看起来最为明亮：1等星 看起来比1等星稍暗一些：2等星 再暗一些的：3等星，依此类推 眼睛刚能看到的：6等星 星的亮度越大，星等越小 肉眼能见到的约有6000颗恒星
仙女星系： 220万光年 远距离星系：几亿光年～上百亿光年
星座和恒星名字
希腊人：分成48个星座， 主要是北天的恒星
1928年，沿用了很多希腊人起的名字 各个星座大小不同，星数差别很大
千亿颗恒星如何取名
• 我国古代给一些亮星起的名字 天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父
• 国际命名方法： 不能重名又要便于记忆 姓：星座名 名：该星座中的星以亮度排队 以希腊字母α,β,γ… 例如：小熊座α（北极星）
视星等的科学性 1850年，普森注意到，星等和亮度有一定的关
系： 星等按等差级数增加 亮度按等比级数减小 1等星比6等星大约亮100倍 相邻2个星等的亮度差2.512倍
取零星等的亮度（E）为单位 普森公式：m=－2.5×lgE
绝对星等
视星等不是恒星真实发光能力，有的星发光强度 大，可看起来暗(距离远），可有的星发光强度不大， 但看起来亮（距离近）。
天文知识讲座之太阳系详细介绍PPT
平均日距 287099万km（19.218 AU）
直径 51120 km（equatorial） 天王星是太阳系第七颗行星，
质量 8.686×10²⁵ kg
在太空船未到达以前，人类并不知 道它也有如土星一样美丽的环，天
密度 1.28 g/cm^3
王星是人类用肉眼所能看到的最远 的一颗行星，但是，如果你没有受
神舟五号是神舟号系列飞船 中的第五艘，是中国第一艘载人 飞船，于2003年10月15日9时整 从酒泉卫星发射中心发射，将航 天员杨利伟及一面具有特殊意义 的中国国旗送入太空。
神舟五号在轨运行14圈，历时21小 时23分，顺利完成各项预定操做任务后， 于2003年10月16日6时23分安全返回主 着陆场。轨道舱留轨运行半年时间，获 得了大量的科学实验成果。 这标志着中 国成为继前苏联（俄罗斯）和美国之后， 第三个将人类送上太空的国家，是中国 航天事业在新世纪的一座新的里程碑。
中文名称
水星 金星 地球
火星
木星 土星 天王星 海王星
行星列表
发现日期 史前 史前
常住
分类 类地行星 类地行星
类地行星
史前
类地行星
史前
类木行星
史前
类木行星
1981年3月13日 类木行星
1846年9月23日 类木行星
特点 最小的行星 最热的行星 最大的类地行星，目前已 知存在生命的唯一天体
荒凉的星球，曾有磁场
1998年，曾有建议把冥王星剔除太阳系行星之列， 但当年国际天文学联合会(IAU)否决。
2006年8月24日下午，在第26届国际天文联合会 通过决议，由天文学家以投票正式将冥王星划为矮行 星，自行星之列中除名。
章节肆
PART04
天文学基础知识
15
紫金山天文台的古观象仪浑仪（左）和简仪（右），明代复制
16
天文学的观测工具
光学望远镜
17
18
哈勃太空望远镜
19
射电望远镜
20
21
22
空间探测器 Explorer 1-5 ，
1958：1-8
Pioneer 3 & 4 1958:12； 1959:3
23
个人一小步，人类一大步
27
１宇宙的概念
狭义(可观测宇宙) ： 指一定时代观测所及的 最大天体系统，即天文 学中的“总星系”。 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。
28
universe和cosmos 前者强调的是物质现象的总和，后者强调的是整体 宇宙的结构或构造。 人类认识宇宙是一个无限深化的过程，在某一个具 体的时间断面上，人类只能认识到由有限对象组成 的具体的宇宙。 目前普遍认为：宇宙产生于大爆炸，宇宙是平坦的， 并在做加速膨胀。
43
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)
44
球状星团M3 (NGC5272，在猎犬座)
球状星团的成员星常 达几万甚至上千万颗， 形状比较规则， 分布比较均匀
45
球状星团——杜鹃47， NGC104
68
天文学的发展
第二次飞跃：哥白尼提出宇宙日心体系，形成太阳 系的概念。
69
天文学的发展
第三次飞跃：万有引力定律和天体力学的建立。 第四次飞跃：认识到太阳系有其产生到衰亡的演化 史。(星云假说) 第五次飞跃：建立银河系和星系概念。 第六次飞跃：天体物理学兴起。 第七次飞跃：绝对时空观到相对论时空观的革命。
天文学基础介绍PPT课件
孔雀座(Pavo)中距离为75万光年的棒旋 星系NGC6872与它北面邻居星系 IC4970(NGC6872中心上方)相互作用。 欧洲南方天文台(European Southern Observatory)的甚大望远镜(Very Large Telescope，VLT)拍摄。
49
肉眼能见的最近的河外星系： 大麦哲伦云
普通天文学
绪论
1
outline
• 天文学的基本概念 • 天文学的研究方法和特点 • 宇宙概观
2
一、天文学的基本概念
• 什么是天文学？ • 天文学的研究对象
3
１什么是天文学？
天文学是人类认识宇宙的一门自然科学； 是自然科学中的基础学科之一；
4
２天文学的研究对象
研究对象是宇宙空间中的天体和其他宇宙物 质。
天文动 力学
定性理论
天体力学
形状和自 转理论
历书天 文学
数值方法
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天体物理学
太阳物理 太阳系物理学
恒星物理学 恒星天文学 星系天文学 高能天体物理学 分子天文学
天体物理学
等离子体天体物理 相对论天体物理学
宇宙学 天体演化学 射电天文学 空间天文学 宇宙化学
57
五、研究天文学的意义
科学意义 实际意义 哲学意义
15
天文学的观测工具
• 光学望远镜
16
Hale Waihona Puke 7• 哈勃太空望远镜18
• 射电望远镜
19
20
21
• 空间探测器
Explorer 1-5 ， 1958：1-8
Pioneer 3 & 4 1958:12； 1959:3
22
个人一小步，人类一大步
02 天文学基础知识
奖的摇篮。
空间探测：将空间探测器与人类送上其它天体或在其附近 进行近距离观测。
宇宙层次
宇宙秩序
地月系 太阳系
Natural：太阳，行星，卫星，
Artificial:
彗星，小行星，流星。
人造卫星，星际探测器
银河系
恒星、双星、聚星、星团、星云、星系
总星系（宇宙）
主要内容
《宋史· 天文志》（公元1131 年）：“绍兴元年二月己卯， 日中有黑子，如李大，三日乃伏。六年十月壬戍，日中有 黑子，如李大，至十一月丙寅始消。七年二月庚子，日中 有黑子，如李大，旬日始消。四月戊申，日中有黑子，至 五月乃消。”
《宋史· 天文志》宋徽宗政和二年（公元1112 年）“四月
辛卯，日中有黑子，乍二乍三，如栗大。”
着人类生产实践活动的需要而产生与发展的。
天文学的产生
对原始农牧民族来说，日出而作，日没而息，昼
夜的交替成了天然的时间计量单位。
农牧业生产活动还随寒来暑往，四季循环而变化。 不同的季节、不同的地方出现不同的天象。 观察天象
确定季节、位置、方向
古埃及：天狼星与太阳一起升起后不久，尼罗河水就开始 泛滥。
以日心为原点的直角坐标表示有
x a (cosE e) 2 y b sin E a 1 e sin E
②开普勒第二定律： 行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，即
dA 1 2 d h r const dt 2 dt 2
③开普勒第三定律：
主要成就
3. 彗星、流星和陨星 哈雷彗星的最早记载：前613年《春秋》，
之后多达31次。
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赤道坐标系
• 天体的赤纬从天赤道起算
90
第一赤道坐标系(时角坐标系）
• 时角从子午圈起算，顺时针 0h ~ 24h
时角随观测地不同、时间不同而变化。
第二赤道坐标系(赤道坐标系)
• 赤经从春分点起算，逆时针 0h ~ 24h
赤经不随观测地及时间而变化
优越的赤道坐标系 英国著名学者李约瑟评价：
现代国际通用的是中国古代的 赤道 坐标系，而不是希腊古代的黄道坐标系。
坐标值不随时间变化，也不受 观测 点地理位置的影响，可唯一确定恒星 在天球上的位置。
问题： 在地球上某处观测天体 有没有永远不落的天体？ 有没有永远不升起的天体？
在地球的北极：（北极星在头顶）
• 地平圈与天赤道平行 • 所有天体的周日平行圈
向何处而去？宇宙会有开端吗？时间会有 终结吗？
一个著名的传说
相传罗素作过一次关于宇宙的演讲后，听 众中的一位老年妇女站起来，
• 老夫人说：“你说的这些全是废话，这 个世界是驮在乌龟背上的一块平板！”
• 罗素问道：“那么这只乌龟站在什么地 方呢？”
• 老夫人说：“年轻人，你很聪明！不过， 这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟塔 啊！”
二、天球坐标系
借鉴地球的地理坐标
• 基本点 ：北极、 南极 • 基本圈 ：赤道、 纬线圈、经线圈、本初经圈 • 纬度、 经度
纬度：从赤道面起算 到北极0～90o 到南极0～－90o
经度：从本初经圈起算 （通过格林尼治天文台） 向东方向，东经0～180o 向西方向，西经0～180o
天球
1、用肉眼或望远镜看天体，分不清它 们的远近，好象是镶嵌在无穷远处 的球面上： 一个虚拟的天球！
2，地平坐标系 3，黄道坐标系 4，银道坐标系
赤道坐标系
• 基本圈： 赤道、纬圈、经圈
• 基本点： 北天极（南天极） • 春分点 (3月21日） • 赤纬 • 赤经
赤道坐标系 子午圈 春分点 地平圈 赤道 天极 赤纬 时角，赤经
赤经从春分点起算， 时角从子午圈算起
春分点和秋分点
地球轨道面 （黄道面） 和赤道面的 交点
2、天球是以地球为中心，但这仅仅是一种方 法，用动（自行），短时期不 会明显看出恒星在天球上的相对位 置发生变化
可以认为恒星固定在天球上
• 天体位置：观测者和天体的联线 与天球的交点
• 视运动：天体在天球球面上的运动
天球坐标系
1，赤道坐标系
• 1981年梵蒂冈宇宙学 会议， 教皇保罗二世 的大会演讲： 在大爆 炸之后的宇宙演化是 可以研究的， 但是人 们不要去过问大爆炸 本身，因为那是创生 的时刻， 是上帝的事 务。
宇宙的年龄 按照哈勃定律，距今约为110—180亿年。
根据星系演化的理论，通过计算一个星系中红巨 星的数目，就可以估算出该星系的年龄。用这种 方法测算出的最老的星系的年龄在100亿年到160 亿年之间。
道生一，一生二， 二生三，三生万物 。道者，无也。 — 老子《道德经》
大爆炸理论
１、又称“大爆炸宇宙学” ２、创建：伽莫夫１９４６年创建
３、支持：爱德温·哈勃发现红移现象 阿尔诺·彭齐亚斯与罗伯特·威尔逊发现 宇宙微波背景辐射
烟火理论
大爆炸宇宙模型认为,宇宙起始于一个“奇 点”。在“奇点”里，温度和密度都高得无法 想象，这时物质所处的状态至今还无法描写. 这种状态可能极不稳定,最终,“奇点”发生爆 炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质 及时间、空间。爆炸导致宇宙空间处处膨胀， 温度则相应下降，当温度降到一定程度时,逐 步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行 星等。
天文学基础知识
一、宇宙从何而来 二、天球坐标系 三、辨识方位 四、星座和恒星命名 五、四季星空 六、黄道十二宫和 “星座文化” 七、天体距离和视差测距法 八、恒星的星等和光度 九、恒星不恒——恒星的一生 十、行星的视运动及其解释
一、宇宙从何而来
亘古不衰的问题
• 蓝天白云，碧空广袤浩瀚； • 群星璀璨，河汉深不可测； • 宇宙为何是这个样子？它从何处而来？又
一 宇宙认知史
1、古代的宇宙说
“宇”：天地四方（空间）Cosmos “宙”：古往今来（时间）university
盖天说："天圆如张 盖,地方如棋局"
浑天说："浑天如鸡子,天 体如弹丸,地如鸡中黄"
古印度：“海中乌龟驮着大象，大象背着大陆 ，周围环绕大蛇”的说法 。
• 中国：盘古开天辟地 • 基督教：上帝的创生
无限的宇宙没有黑夜！
Olbers
宇宙是有限的吗？
• 如果宇宙是有限的，那么宇宙的边界和中 心在何处？边界以外又是什么？
• 卢克莱修的“飞矛”：如果宇宙是有限的， 倘若一个人一直走到它的边上，猛掷一根 飞矛，那么试问：它将飞向何处？
• 爱因斯坦的困惑：宇宙究竟是无限伸展的？ 还是有限封闭的？
• 海涅：一个白痴才希望有个答案。
上帝在创造宇宙之前做什么？
• 有人问奥古斯丁：上帝在创造宇宙之 前做什么？
• 奥古斯丁的回答： “他正在为问这个问题的人准备地
狱！”
在很久很久以前，没有天，没有 地，到处是混沌的一片，简直就 像是一个浑圆的鸡蛋。这个浑圆 的东西也有一个中心，这个中心 就是人类的始祖，他的名字叫做 盘古氏。盘古氏在这个浑圆的东 西中间孕育了1万8千年。终于有 一天，他破壳而出，拿着自己制 造的巨斧劈开了这个混沌的圆东 西，轻的上升为天，重的下降为 地。盘古死后，他的左眼，变成 了光辉夺目的太阳；右眼，变成 了一轮美丽的月亮。头发和胡须， 变成了天空密密麻麻的星辰；身 体则化为江河山脉，花草树木。
2003年2月，美国宇航局公布的“威尔金森各向异 性微波探测器”拍到的宇宙“婴儿期”照片。根 据这张照片，科学家精确地测算出了宇宙的实际 年龄是137亿年，误差不超过百分之一。
宇宙是无限的吗？
• 两个悖论 • 如果宇宙是无限大的，其中就有无数个恒星，按
照牛顿万有引力定律，宇宙空间中任何给定两点 的引力就可能很大或无限大，因此，任意一点的 引力势就无法确定。—西利格之谜 • 如果宇宙是无限的，并且恒星的数量也是无限的， 那么黑夜则不复存在，因为你向任何一个方向望 去，总能看到一个恒星。—奥伯斯之谜