简明天文学教程第三版天文电子分解
数字电子技术基础简明教程(第三版)全
三、二进制代码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
几种常见的BCD代码： 余 3 码 余 3 循环码
Y2 1 0 1 0 11 0 0
& ≥1
Y3
(真值表略)
(4) 异或运算 A
=1
(Exclusive—OR) B
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或运算 (异或非)
(Exclusive—NOR)
Y5 = A ⊕ B A =1 B
= AB + AB A=
= A⊙B B
Y4
A B Y4 00 0
10 1 11 1
（3）非运算：
真
A
Y
值
0
1
表
1
0
逻辑函数式 Y = A + B 逻辑符号
A B
≥1 Y 或门（OR gate)
逻辑函数式 逻辑符号
Y= A
A1
Y 非门（NOT gate)
二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1. 逻辑变量与逻辑函数 逻辑变量：在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称
¾ 1.3.1 几种表示逻辑函数的方法 ¾ 1.3.2 几种表示方法之间的转换
基本概念
一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）
逻辑： 事物因果关系的规律
逻辑函数: 逻辑自变量和逻辑结果的关系 Z = f ( A, B, C L)
逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态
普通天文学_第十一单元 宇宙学(2)_
什么是微波背景辐射？l●根据⼤大爆炸宇宙学，早期宇宙是⼗十分炽热的。
l●宇宙随着膨胀逐渐冷却，温度下降。
l●因此宇宙中应该充满了⼤大爆炸残留的热辐射，即宇宙背景辐射。
l●由于宇宙膨胀，该辐射已红移⾄至微波波段，称为宇宙微波背景辐射。
l●1948年R. 阿尔法和R. 赫曼预⾔言温度为5K的微波背景辐射。
l●1964年J. 皮布尔斯估计背景辐射的⿊黑体温度为10 K，R. 迪克等⼈人计划搜寻该背景辐射。
l●1964年A. 彭吉亚斯和R. 威尔逊在7.35 厘米波长处探测到均匀的3.5 K宇宙背景，并因此获得1978年诺贝尔物理学奖。
max 0.29 cmK ~0.1 cm Tl =l●1989年发射的宇宙背景探测仪对0.5毫米-10厘米波段的宇宙背景辐射进⾏行观测à→⾼高度各向同性à→2.73 K⿊黑体辐射Co smic B ackgroundE xplorer (COBE)宇宙背景辐射谱宇宙微波背景辐射温度变化（蓝⾊色：2.724 K ，红⾊色：2.732 K.）太阳运动的朝向与被向⽅方向的温度分别变化约10-3。
微波背景辐射的各向异性l 偶极不对称性由本星系群（~620 km/s）运动引起的背景辐射温度的涨落。
3.353 mKT D =微波背景辐射的各向异性l●扣除微波背景辐射的偶极不对称和银河系尘埃辐射的影响后，微波背景辐射表现出⼤大小为⼗十万分之⼏几的温度变化。
l●这种细微的温度变化表明宇宙演化早期存在微小的不均匀性，正是这种不均匀性导致了星系的形成。
l●J. C. 马瑟和G. F. 斯穆特因此发现获得2006年诺贝尔物理学奖。
D T=18µK宇宙是如何演化的？。
简明天文学课后答案
第一章绪论1.简述天文学的研究对象，研究方法和特点？答：天文学的研究对象是天体，其研究的基本方法是对天体的观测，包括目视观测和仪器观测。
它的研究特点是：（1）大部分情况下人类不能主动去实验，只能被动观测。
（2）强调对天体进行全局、整体图景的综合研究。
表现观测上是全波段、全天候。
在理论上依赖模型和假设。
（3）需用计算机把观测所获得的大量原始资料进行整理。
使天文学研究发生重大变化的另一个技术进步是快速互联网技术，这使得异地天文数据的交换和处理成为可能，使得观测数据具有巨大的科学产出的潜在意义。
目前，虚拟天文台的提出和建设对天文研究意义深远。
（4）具有大科学的特征，需要大量投资。
（5）以哲学为指导。
2.研究天文学的意义有哪些？答：天文学与人类关系密切，天文学对于人类生存和社会进步具有积极重要的意义，突出表现在以下几个方面：（1）时间服务：准确的时间不单是人类日常生活不可缺少的，而且对许多生产和科研部门更为重要。
最早的天文学就是农业和牧业民族为了确定较准确的季节而诞生和发展起来的。
现代的一些生产和科研工作更离不开精确的时间。
例如，某些生产、科学研究、国防建设和宇航部门，对时间精度要求精确到千分之一秒，甚至百万分之一秒，否则就会失之毫厘，差之千里。
而准确的时间是靠对天体的观测获得并验证的。
（2）导航服务：对地球形状大小的认识是靠天文学知识取得的。
确定地球上的位置离不开地理坐标，测定地理经度和纬度，无论是经典方法还是现代技术，都属于天文学的工作内容。
（3）人造天体的成功发射及应用：目前，人类已向宇宙发射了数以千计的人造天体，其中包括人造地球卫星、人造行星、星际探测器和太空实验站等。
它们已经广泛应用于国民经济、文化教育、科学研究和国防军事。
仅就人造地球卫星而言，有通讯卫星、气象卫星、测地卫星、资源卫星、导航卫星等，根据不同需要又有地球同步卫星、太阳同步卫星等。
所有人造天体都需要精确地设计和确定它们的轨道、轨道对赤道面的倾角、偏心率等。
简明天文学教程 5时间和历法换算
2019/12/21
12
操作步骤
1
推算干支纪年
2
判断闰年与平年
3
安排农历大小月
由于春分是农历二月的中气，而3月20日落在2月23 日至3月25日范围内，故2月23日至3月25日为农历 二月；又因期间共有30天，故农历二月为大月。其 他农历月序、大小月依此类推。
2019/12/21
11
CSJ
五、实验练习
完成附录中所提供的配 套练习，并按规范格式 提交实验报告。
操作步骤
1
推算干支纪年
2
判断闰年与平年
3
安排农历大小月
方表方“地法可法辛支12知”为：：，；“N2公地巳0＝0历支”12年02序。00尾1号故0－1数＝公年3是历2－相01260当，0010m于÷天1，辛1年干2求巳相序所得年当号得N。于＝的＝辛1余1，巳8数，即年＝查天。9干干，支为即
2019/12/21
2019/12/21
5
CSJ
农历的编制
• 农历月序：由当月含的中气决定，雨水所在的月份 为正月，春分所在的月份为二月，其余依次类推。
• 农历大小月：由相邻的两个朔日之间的日数决定， 29天为小月，30天为大月。
• 从天文年历中的“节气”和“月相”表中顺序摘出 12个中气和每个合朔的日期列表，当年的农历就可 以很容易的编制出来。
《地球概论》课程配套实验电子教案
实验五 时间和历法换算
CSJ
CSJ
一、实验内容
1
时间的推算：恒星时、太阳时和太阴时、地方时 及换算
2
农历的编制：利用天文年历编制农历，算出日月 合朔、中气的日期等
2019/12/21
2
CSJ
简明天文学教程第二版第十二章答案 余明主编
第十二章宇宙学1. 什么是宇宙？天文学的宇宙与哲学的宇宙有何区别？⑴对于宇宙的理解有天文学和哲学的概念。
天文学宇宙指的是科学宇宙，定义迄今为止观测所及的星系及星系总体。
时间上有起源，空间上有边界。
哲学宇宙指的是普通的、永恒的物质世界。
在时间上是无始无终的，在空间上是无边无际的。
⑵区别：①天文学上宇宙是人们观测所及的宇宙部分。
②哲学上的宇宙是无所不包的，所以天文学上的宇宙是无限宇宙的一部分。
2. 西方宇宙论的研究经历了哪些时期？20世纪以前的西方宇宙论可分四个发展时期。
第一个时期是启蒙时期，主要是远古时代关于宇宙的神话传说。
第二个时期是从公元前六世纪到公元一世纪，以至直到中世纪（15世纪）为止，古希腊，罗马在宇宙的本源和结构上曾出现过唯物论，唯心论两派的激烈斗争，此后西方进入中世纪，宇宙学沦入经院哲学的神学深渊，地心学主宰宇宙学。
第三时期是从十六世纪到十七世纪，十六世纪哥白尼倡导日心说，开始把宇宙学从神学中解放出来，到十七世纪，牛顿开辟了以力学方法研究宇宙学的新生途径，形成了经典宇宙学。
第四学期，十八世纪到十九世纪，自康德拉普拉斯的星云说问世以后，确立了天体演化学科，赫歇尔父子对恒星进行了大量的观测，把以前只局限于太阳系的研究扩大到银河系和河外星系，在此期间，已经有分光方法应用于天文学，这一时期的发展给现代宇宙的发展奠定了基础。
哈勃膨胀、微波背景辐射、轻元素的合成以及宇宙年龄的测量被认为是现代宇宙学的四大基石。
现代宇宙学包括密切联系的两个方面，即观测宇宙学和物理宇宙学。
前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙的运动、动力学和物理学以及建立宇宙模型。
从地心说、日心学到无心学是人类认识宇宙的三个里程碑。
但宇宙的命运究竟如何？人类还没有把握。
宇宙的起源和演化是当代宇宙学的前沿课题。
3. 我国的宇宙论研究的发展过程怎样？中国是世界上古老文明的发源地之一，在天文学方面有着灿烂的历史，在天象记载、天文仪器制作和宇宙理论方面都留下了珍贵的记录。
简明天文学
一．名词解释1.恒星：由炽热气体组成能自身发光的球形或类球形天体。
2.天赤道：地球赤道平面无限扩大与天球的交线。
3.太阳常数：在日地处于平均距离，阳光垂直照射并排除大气影响的条件下，地面上单位面积、单位时间所接受的太阳热量。
4.大地水准面：与静止海面重合并且延伸到大陆以下的水准面。
5.天球：天球是一个想象的旋转的球，理论上具有无限大的半径，与地球同心。
实际上我们看到的是天体在这个巨大的圆球的球面上的投影位置，这个圆球就称为天球。
6.星座：星座是指在道家占星学上，天上一群群的恒星组合。
自从古代以来，人类便把三五成群的恒星与他们神话中的人物或器具联系起来，称之为“星座”。
7.太阳风：太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。
在不是太阳的情况下，这种带电粒子流也常称为“恒星风”。
8.黄道：地球绕太阳公转的轨道平面与地球相交的大圆。
9.矮行星：矮行星或称“侏儒行星”，体积介于行星和小行星之间，围绕太阳运转，质量足以克服固体应力以达到流体静力平衡（近于圆球）形状，没有清空所在轨道上的其他天体，同时不是卫星。
矮行星是一个新的分类。
定义的标准尚不明确。
10.恒星日：以恒星为参考点，地球自转一周所用的时间。
11.回归年：以春分点为参考点，地球公转一周所用的时间。
12.朔望月：朔望月，又称“太阴月”。
月球绕地球公转相对于太阳的平均周期。
为月相盈亏的周期。
以从朔到下一次朔或从望到下一次望的时间间隔为长度，平均为29.53059天。
13.参考扁球体：参考椭球体亦称“参考扁球体”。
椭圆绕其短轴旋转所成的形体，并近似于地球大地水准面。
大地水准面的形状即用相对于参考椭球体的偏离来表示。
二．简答题1.疏散星团和球状星团的特点从星团外部形态，包含恒星数量以及望远镜观测形态方面回答疏散星团是指由数百颗至上千颗由较弱引力联系的恒星所组成的天体，直径一般不过数十光年。
星团中的恒星密度不一，但与球状星团中恒星高度密集相比，疏散星团中的恒星密度要低得多。
天文学基础知识——天文学发展简史 ppt课件
PPT课件
38
宇宙层次
宇秩序
地月系 太阳系
Natural：太阳，行星，卫星， 彗星，小行星，流星。 Artificial: 人造卫星，星际探测器（旅行者号）
银河系
恒星、双星、聚星、星团、星云、星系
日地平均距离15km定义为1天文单位光年ly历史事件宇宙大爆炸太阳和地球形成蓝绿藻类有细胞核的大细胞复杂的多细胞生命植物和动物出现恐龙时代北京人出现尼安特人出现现代人出现人类开始有文字记载人类实施第一项射电观测计划宇宙年历3年前第三年1月份34月10月下旬11月底12月15日25日12月31日23时12月31日23时50分12月31日23时55分12月31日59分30秒12月31日59分597秒绕自己体内的旋转轴的自转绕日运行的公转跟着太阳系朝织女星方向的运动随着太阳系绕银河系中心旋转的运动自转的角速度
PPT课件
37
现代天文学
19世纪中叶天体物理学的产生标志现代天文学的产生。 现代天文学的观测手段可以归纳为以下三种：
光学观测：传统光学望远镜 太空望远镜、自适应光学 系统。
射电观测：20世纪60年代，脉冲星、星际分子、宇宙微 波背景辐射和类星体“四大发现”。射电天文已成为诺贝尔 奖的摇篮。
1Kpc = 103 pc (星团与星系尺度)
最最近近的的恒疏星散1M星团pc=：毕1星0团6：(Hp半yca人d(e马星s), 4系(4比p邻团c 星(1与3),51宇l.y3.)p宙c (尺4.2度2 ly.))
最近的河外星系 ：大麦云(LMC)，52 Kpc
目前发现的最远天体：180亿光年 ~ 5500 Mpc
PPT课件
简明天文学教程 3天文望远镜的使用和操作
• 天文光学天文望远镜 主要由物镜和目镜及 其他配件组成。
• 通常按照物镜的不同， 可把光学望远镜分为 三类，即折射望远镜、 反射望远镜和折反射 望远镜。
2019/12/21
8
CSJ
光学望远镜的原理与类型
• 折射望远镜
2019/12/21
a 伽利略望远镜 b 开普勒望远镜
9
CSJ
1
支架及主镜安装
操作步骤
2
主镜与寻星镜同轴调整
①主镜装上低倍目镜，对准远处目标将其调整至视 野中央；②调整寻星镜支架上的固定螺丝使主镜所 对准的目标也位于寻星镜十字丝交叉处；③检查主 镜视场，若目标有偏移，重新调整至视场中央，再 次调整寻星镜。④重复上述过程直到主镜与寻星镜 视场中心重合无偏移。
2019/12/21
• 放大率（G）
– 通过望远镜观测，天球上两点的 张角所放大的倍数。
• 分辨角（δ）
– 是指刚能被望远镜分辨的天球上 两点间的角距离。
• 视场角（ω）
– 用望远镜所能观测到的天空区域 的角直径叫视场角。
• 贯穿本领
– 晴朗夜晚用望远镜观测天顶附近 所能看到的最暗弱恒星的星等。
2019/12/21
7
CSJ
光学望远镜的原理与类型
• 反射望远镜
2019/12/21
10
CSJ
光学望远镜的原理与类型
• 折反射望远镜
施密特望远镜光学系统
马克苏托夫望远镜光学系统
2019/12/21
11
CSJ
四、实验操作
望远镜及附件的安装使用
2019/12/21
12
CSJ
望远镜及附件的安装使用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 对于中国人来说，天文学曾经是一门很重要的科学，因为 它是从敬天的“宗教”中自然产生的。历法是由皇帝颁布的， 天文和历法一直是“正统”的儒家之学。
• 天文学是自然科学中一门基础学科。
• 天文学是一门古老而又富有生命力的学科。
• 现代天文学是全电磁波段可观测的科学。
二、天文学的研究方法和特点
1、基本的研究方法－－对天体的观测
2、研究特点： （1）用仪器观察和测量天体辐射（电磁波、高能微观粒子） （2）学科合作（如现代物理学理论 ）、新技术的应用 （3）投资大，全球合作 （4）辨证历史的唯物主义观点
二、 了解地球在宇宙中的位置的工具----天球和天球坐标(见 第2章),天文观测工具和手段(见第4,5章),天体物理性质和距 离测量(见第6章)
三、 天文学的应用(如：时间,历法,测量,导航,地外文明探 索等）（详见第1,3,13章)
第一章 绪 论
§1.1概述 一、天文学的研究对象
天文学是自然科学中的一门基础学科。它的研究对象是天体。 它研究天体的位置和运动、研究它们的化学组成、物理状态 和过程，研究它们的结构和演化规律。
这十年有望取得进展的几个关键问题：
研究近代宇宙的开端即第一批恒星和星系形成的时代 决定宇宙的大尺度性质 了解各种尺度黑洞的形成和演化 研究恒星和行星系统的形成和演化 了解天文环境对地球的影响
§1.2 天文学简史
一、古代天文学的起源和发展 1、埃及：天狼星与尼罗河泛滥；埃及金字塔 2、巴比伦和亚述：制定历法，星期制度形成 3、印度：对季节的划分；独特的宇宙观 4、希腊：大地是圆形；水晶球体系；地球大小的测定 5、中国古代天文学 二、欧洲近代天文学的发展 1、哥白尼日心体系的建立：《天体运行论》 2、伽利略和他的望远镜 ：天空的哥伦布 3、牛顿和他的力学体系
进一步讨论题： • 21世纪的天文与空间科学。 • 举例说明天文与地学的关系。 • 天文与其它学科的关系.
埃及金字塔：北纬30度，倾角30度
期，构造运动、生物灭绝与天文关系） 7、探索地外生命和地外文明
四、天文学的科学分支 传统天文学分类（见图1）和现代天文学分类（见图2）
1． 天体测量学： 主要任务是研究和测定天体的位置和运动，并建立基
本参考坐标系和确定地面点的坐标。 按照研究方法的不同，还可分为下列二级分支学科：
球面天文学、方位天文学 、实用天文学、天文地球动力学
天体动力学等
3． 天体物理学： 天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，研究天体
形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。
按研究对象又分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星 天文学、恒星、星际介质物理学、星系天文学、宇宙学、宇 宙化学、天体演化学等分支学科。新兴起的空间天文学和高 能天体物理学也是它的分支。
三、18和19世纪天文学的发展 1、天体测量学的成就 ：光行差，恒星的周年视差 2、天体力学的进展：摄动理论 3、太阳系研究成就：天王星，海王星，小行星发现 4、恒星天文学的成就：太阳在恒星空间的运动，绕转的双星 5、天体物理学的诞生：光谱理论
四．现代天文学的发展和成就 1、对太阳系的探测：冥王星及其卫星的发现 2、恒星研究的纵深发展：20世纪初期赫罗图，脉冲星发现 3、银河系和河外星系研究成果：1924年“宇宙岛”之争 4、宇宙演化学研究：谱线红移，3K辐射。
• 从中国的天象记事可以看出，中国人在阿拉伯人以前，是 全世界最坚毅、最精确的天文观测者。
• 中国天文学本质上是有天极的，它使用的是赤道坐标，主 要依靠观测拱极星。
思考与练习题 • 简述天文学的研究对象、研究方法和特点。 • 研究天文学的意义有哪些？ • 了解天文学的科学分支。 • 简述古代天文学的起源和发展。 • 简述欧洲15、16、17、18、19、20世纪天文学发展的特 点及成就。 • 简述中国天文学从古到今的发展过程。
按学科性质分为：实测天体物理学和理论天体物理学 按观测基地和波段可分为：光学天文学、射电天文学 （包括毫米波和亚毫米波）、红外天文学、紫外天文学、高 能（x射线、γ射线、中微子）天体物理学，统称为全（电磁） 波段天文学；
天文学和天体物理学的基本目的
了解宇宙及其成员：星系、恒星和行星是如何形成的， 它们是如何演化的，以及它们将来的命运是什么。
——课前说明
一、课程性质与课程目标 二、课程理论教学内容 三、实践项目
具体参见光盘
学习指导：
一、 地球在宇宙中,地球是宇宙中的一个天体；宇宙中最常见 的天体是恒星，太阳是一颗普通恒星。天体之间相互作用构 成天体系统，与人类关系密切的天体系统有：地月系、太阳 系、银河系 (详细见第7,8,9,10,11,12章) 。
2． 天体力学：天体力学是研究天体运动和天体形状的科学。 它以万有引力定律为基础，研究天体在万有引力和其它力 综合作用下的运动规律、天体自转和其它引力因素综合作 用所具有的形状。
根据研究的对象、范围和方法，还可分为：
摄动理论、
天体力学定性理论、
天体力学数值方法、 历书天文学、
天体的形状和自转理论、
五、中国天文学
1、萌芽和体系形成：盖天说，浑天说，宣夜说 2、早期综合和发展：秦汉统一后，太阳黑子和超新星发现 3、继续发展和繁荣：岁差，浑天仪发现。 4、由鼎盛到相对滞后：宋到明末时期，记录两次超新星 5、与西方天文学交融：很少创新 6、近代、现代天文学的发展：2001年国 Nhomakorabea天文台成立
强调几点：
三、天文学研究的意义
1、时间服务:对天体测量获得准确时间 2、在大地测量中的应用：经纬度、地球形状测量 3、人造天体的发射及应用：卫星、探测器、试验站 4、导航服务：航海、GPS导航服务 5、探索宇宙奥秘，揭示自然界规律(20世纪60年代四大发现） 6、天文与地学的关系：（珊瑚的“日纹”变化，全球性冰