天文學(xué)基本概念解讀

1、第2-3講天文學(xué)基本概念解讀,江蘇省天一中學(xué)天文社：沈新榮,1、全天共88個(gè)星座（constellation） 1928年由國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)正式公布,劃分星座的命名法,北天拱極星座（5個(gè)）小熊座（最靠近北天極）大熊座仙后座天龍座仙王座,1、全天共88個(gè)星座。,劃分星座的命名法,1、全天共88個(gè)星座。,北天星座（19個(gè)）：蝎虎座、仙女座、鹿豹座、御夫座、獵犬座、狐貍座、天鵝座、小獅座、英仙座、牧夫座、武仙座、后發(fā)座、北冕座

2、、天貓座、天琴座、海豚座、飛馬座、三角座、天箭座。,劃分星座的命名法,1、全天共88個(gè)星座。,劃分星座的命名法,黃道十二星座（12個(gè)）巨蟹座 白羊座雙子座 寶瓶座室女座 獅子座金牛座 雙魚座摩羯座 天蝎座天秤座 人馬座,1、全天共88個(gè)星座。,劃分星座的命名法,黃道十二星座（12個(gè)）巨蟹座 白羊座雙子座 寶瓶座室女座 獅子座金牛座 雙魚座摩羯座 天蝎座天秤座 人馬座

3、,1、全天共88個(gè)星座。,赤道帶星座（10個(gè)）：小馬座、小犬座、天鷹座、蛇夫座、巨蛇座、六分儀座、長(zhǎng)蛇座、麒麟座、獵戶座、鯨魚座。,劃分星座的命名法,劃分星座的命名法,1、全天共88個(gè)星座。,南天星座（共42個(gè)）：天壇座、繪架座、蒼蠅座、山案座、印第安座、天燕座、飛魚座、矩尺座、劍魚座、時(shí)鐘座、杜鵑座、南三角座、圓規(guī)座、蝘蜓座、望遠(yuǎn)鏡座、水蛇座、南十字座、鳳凰座、孔雀座、南極座、網(wǎng)罟座，天鶴座、南冕座、豺狼座、大犬座、天鴿座、烏鴉座

4、、南魚座、天兔座，船底座、船尾座、羅盤座、船帆座、玉夫座、半人馬座、波江座、盾牌座、天爐座、唧筒座、雕具座、顯微鏡座、巨爵座。,劃分星座的命名法,2、星座名稱大多沿用古希臘人的叫法，南天星座中有一些科學(xué)技術(shù)名詞。如六分儀座、圓規(guī)座等。,劃分星座的命名法,3、每個(gè)星座占據(jù)的天區(qū)范圍有大有小。,,,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,1、按照每顆星星的亮度，從明到暗（個(gè)別例外）用希臘字母代表。如大犬座第一亮星天狼星，名為大犬座α，織女星為天琴座α，參宿七

5、為獵戶座α等。,2、希臘字母用完就用數(shù)字或羅馬字母排序。如天鵝座61，鯨魚座uv等。,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,3、專門編制星表進(jìn)行編號(hào)。,BD：德國(guó)波恩(Born)天圖星表， GC：美國(guó)總星表， NGC：星云星團(tuán)新總星表， M：法國(guó)梅西耶(Messier)星表。,BD+36°：表示該星的赤緯(declination)是+36 °。,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,3、專門編制星表進(jìn)

6、行編號(hào)。,BD：德國(guó)波恩天圖星表， GC：美國(guó)總星表， NGC：星云星團(tuán)新總星表， M：法國(guó)梅西耶星表。,BD+36°：表示該星的赤緯是+36 °。,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,M42獵戶座大星云·彌漫星團(tuán),,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,4、對(duì)一些特別亮的星取有專名。如天狼（Sirius）、織女（Vega）等。,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,5、中國(guó)古代恒星命

7、名方法是劃分星官。 ①三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。 紫微桓（中桓）：天北極周圍天區(qū) 太微桓（上桓）：包括紫微桓與二十八星宿之間的獅子座、后發(fā)座、室女座、獵犬座等天區(qū) 市桓（下桓）：包括蛇夫座、巨蛇座、天鷹座、武仙座、北冕座等,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,5、中國(guó)古代恒星命名方法是劃分星官（共283個(gè)）。 ①三桓

8、：紫微桓、太微桓、天市桓。,②每個(gè)星官或每宿中的恒星用數(shù)字排序。如參宿七、畢宿五、河鼓二（牛郎星）等。 ③參、畢是星宿名，河鼓是星官名。 ④沿黃道的二十八星官成為二十八宿。,,星座內(nèi)星星命名規(guī)則,二十八宿,四象：將二十八宿分成四組，每組七宿， 分別與四個(gè)地平方位、四種顏色相匹配。東方蒼龍，青色：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方玄武，黑色：斗、牛、女、虛、危、室、壁；西方白虎，白色：奎、婁、胃、昴、畢、觜、參

9、；南方朱雀，紅色：井、鬼、柳、星、張、翼、軫. 二十八宿的范圍有大有小，最大的為井宿，赤經(jīng)跨度約為330，而最小的觜（zi）宿和鬼宿，僅有20 – 30 。,星等的概念,1、星等（star magnitude）是天文學(xué)上對(duì)星星明暗程度的一種表示方法，記為m。,2、星等數(shù)越小，星星越亮。每相差一等，亮度大約相差2.512倍。,3、肉眼能看到的最暗的星星是6等星，大約有6000多顆。,天空中有一等星20顆，二等星有46顆，三等星

10、134顆，四等星共458顆，五等星有1476顆，六等星共4840顆，共計(jì)6974顆。,參宿七絕對(duì)星等：-7等視星等：0.18等,,星等的概念,4、滿月-12.6等。太陽(yáng)-26.7等。金星(Venus)最亮-4.4等。,5、視星等—絕對(duì)星等（星星們的實(shí)際發(fā)光本領(lǐng)。）,太陽(yáng)絕對(duì)星等：4.8等視星等：-26.7等,如果絕對(duì)星等用M表示，視星等用m表示，恒星的距離化成秒差距數(shù)為r，那么M=m+5-5lgr。所以給定某一恒星（已測(cè)得視星等

11、），并已知距離，就能直接計(jì)算出絕對(duì)星等。,,星等的概念,6、當(dāng)今最大的天文望遠(yuǎn)鏡能看到24等星。,夏威夷凱克望遠(yuǎn)鏡,天球的概念,1、天球是一個(gè)假想的巨大球面，它的中心是觀測(cè)者（或地心、日心、銀心等），半徑無窮大。引入天球，以方便確定天體位置。,,天球的概念,天軸,北天極P和南天極P＇,天赤道QQ＇,赤緯δ,赤經(jīng)α春分點(diǎn)逆時(shí)針方向度量,赤道坐標(biāo)系統(tǒng),白羊座,,天球的概念,天頂Z天底Z＇,真地平（或地平圈）,地平緯圈、地平經(jīng)圈,地平高度

12、h（或天頂距z）,方位角A,東、南、西、北點(diǎn)北點(diǎn)順時(shí)針度量,地平坐標(biāo)系統(tǒng),天球的概念,東、南、西、北點(diǎn)（南、向西為正）,赤道坐標(biāo)系統(tǒng),地平坐標(biāo)系統(tǒng),北天極P和南天極P＇,天頂Z天底Z＇,天球的概念,,黃道與黃道星座,1、太陽(yáng)在天球上的視運(yùn)動(dòng)分為兩種：周日視運(yùn)動(dòng)、周年視運(yùn)動(dòng)。,2、周日視運(yùn)動(dòng)即太陽(yáng)每天的東升西落，本質(zhì)上是由于地球自轉(zhuǎn)引起的。,,黃道與黃道星座,3、周年視運(yùn)動(dòng)是地球公轉(zhuǎn)所引起的太陽(yáng)在星座間“穿行”的現(xiàn)象。,,黃道與黃道星

13、座,4、天文學(xué)上把太陽(yáng)在天球上的周年視運(yùn)動(dòng)軌跡，稱為黃道，也就是地球公轉(zhuǎn)軌道面在天球上的投影。,,黃道與黃道星座,1、為定位方便，人們把黃道劃分為12等份，每份用鄰近的一個(gè)星座命名，稱為黃道十二宮。,2、星座對(duì)應(yīng)的天區(qū)。,3、生日時(shí)看不到自己的星座。,,恒顯圈和恒隱圈,地球上不同緯度的地區(qū)，所能看到的星座是不一樣的。 對(duì)于某一地點(diǎn)而言，有的星座永遠(yuǎn)也看不到；反過來，有的星座一年四季都看得到。,,兩極地區(qū)觀測(cè)到的天體周日視運(yùn)動(dòng),恒顯

14、圈和恒隱圈,,赤道地區(qū)觀測(cè)到的天體周日視運(yùn)動(dòng),恒顯圈和恒隱圈,赤道-極地間觀測(cè)到的天體周日視運(yùn)動(dòng),恒顯圈和恒隱圈,赤道-極地間觀測(cè)到的天體周日視運(yùn)動(dòng),恒顯圈和恒隱圈,若一個(gè)地點(diǎn)的緯度是φ，那么赤緯小于-（90°- φ ）的天體就永遠(yuǎn)看不到。 赤緯大于（90°- φ ）的天體，總能看到。,恒顯圈（90°- φ ）恒隱圈-（90°- φ ）,公轉(zhuǎn)周期360°→365日地球自轉(zhuǎn)360

15、°→24小時(shí),星空的四季變化,天體每天比前一天早升起4分鐘,地軸進(jìn)動(dòng)與歲差,引力對(duì)地軸的扶正與自轉(zhuǎn)抗力。 自轉(zhuǎn)的抗力不僅是地軸不被扶正，還要保持傾角不變，繞與黃道平面垂直的軸緩緩旋轉(zhuǎn)，掃過一個(gè)圓錐面，周期為26000年。,地球就好比一個(gè)超大陀螺，而它受的外力矩來自于太陽(yáng)和月亮共同引起的不均勻的潮汐受太陽(yáng)和月亮的引力產(chǎn)生的力矩的復(fù)雜作用，結(jié)果使地球像一個(gè)陀螺一樣，自轉(zhuǎn)軸作著周期為26000年的進(jìn)動(dòng)。,,地軸進(jìn)動(dòng)與

16、歲差,,地軸進(jìn)動(dòng)與歲差,地軸進(jìn)動(dòng)時(shí)，與黃道面傾角不變. 但赤道面與黃道面的交線會(huì)在黃道面上緩緩移動(dòng)，造成春分點(diǎn)西移，從而使回歸年短于恒星年（地球公轉(zhuǎn)真正周期）。 這一現(xiàn)象稱為歲差。,,天體的自行,恒星(star)的運(yùn)動(dòng)稱為自行。 實(shí)際上速度比行星(planet)快。,,變星,凡是肉眼能觀測(cè)到亮度變化的恒星，都稱為變星。變星主要分為造父變星和食變星兩種。,食變星,,變星,造父變星（仙王座sita—

17、造父一）是因?yàn)樽陨眢w積有規(guī)則的變化導(dǎo)致的變光。（膨脹時(shí)亮度減弱） 脈動(dòng)變星分為規(guī)則的、半規(guī)則的和不規(guī)則的。造父變星屬于規(guī)則的，它又分為短周期和長(zhǎng)周期兩種。,恒星顏色與其表面溫度的關(guān)系,藍(lán)色恒星表面溫度在10000 K以上，如參宿七、軒轅十四（獅子座α）等。,白色恒星表面溫度在11500～7700 K，如天狼星、織女星、牛郎星、北落師門（南魚座α）和天津四等。,黃色恒星表面溫度在6000～5000 K，如太陽(yáng)、五車二（御

18、夫座α）和南門二（半人馬座α）等。,紅色恒星表面溫度在3600～2600 K，如參宿四和心宿二（天蝎座α）等。,新建的光譜L型矮星的表面溫度在2000～1500 K。,,恒星的光譜光度圖赫—羅圖,,梅西耶天體,1、深空天體：除太陽(yáng)系天體（行星、彗星、小行星）或恒星外的天體。包括星團(tuán)、星云、星系、類星體等。,2、極少部分能用肉眼或雙筒望遠(yuǎn)鏡看到。,3、法國(guó)天文學(xué)家梅西耶在搜尋彗星時(shí)，為不至于混淆而編制。梅西耶星云星團(tuán)表含110個(gè)天體

19、，NGC含八千個(gè)深空天體。,4、每年3月下旬，太陽(yáng)運(yùn)行至梅西耶天體稀疏的地方，可觀測(cè)除M30外其余109個(gè)。,,梅西耶天體,M3（NGC：5272） 球狀星團(tuán),結(jié)構(gòu)致密、中心集聚度很高、外形呈圓形或橢圓形的星團(tuán)。,,梅西耶天體,從大熊座北斗的α星和γ星引出一條直線，向大角方向延長(zhǎng)約兩倍，就可以找到獵犬座α星。 它與獅子座β星和牧夫座大角組成了一個(gè)等邊三角型，通過這個(gè)辦法也可以找到獵犬座α星。,在獵犬座α星和大角連線的中點(diǎn)可以找

20、到一顆非常黯淡的星，有時(shí)甚至得借助小望遠(yuǎn)鏡才能看到。,,梅西耶天體,,梅西耶天體,M6（NGC：6405）別名蝴蝶星團(tuán) 疏散星團(tuán),結(jié)構(gòu)松散、外形不規(guī)則的星團(tuán)。,,梅西耶天體,,梅西耶天體,M42（NGC：1976） 彌散星云 反射星云,星際氣體或塵埃組成的不規(guī)則形狀的云霧狀天體。,,梅西耶天體,M78（NGC： 2068 ） 彌散星云反射星云,反射附近亮星的光而發(fā)亮的亮星云.,,梅西耶天體,M78（NGC： 2068

21、 ） 彌散星云反射星云,,梅西耶天體,M96（NGC： 3368 ） 旋渦星系,,梅西耶天體,M96（NGC： 3368 ） 旋渦星系,,,順行、逆行、留,當(dāng)你連續(xù)觀察幾天到幾十天，會(huì)發(fā)覺，行星相對(duì)于恒星背景有明顯的移動(dòng)，其路徑是在黃道附近，有時(shí)是自西向東（順行），有時(shí)自東向西（逆行）。 其中，順行的時(shí)間較逆行長(zhǎng)。由順行轉(zhuǎn)為逆行或逆行轉(zhuǎn)為順行的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，似乎是靜止的，叫“留”。 地內(nèi)行星在一個(gè)會(huì)合周期內(nèi)，所經(jīng)歷

22、的過程為：上合→（順行）→東大距→（順行）→留→（逆行）→下合→（逆行）→留→（順行）→西大距→（順行）→上合。,,順行逆行留,,行星大距,地內(nèi)行星（水星和金星）以會(huì)合周期為周期，往來于太陽(yáng)的東西兩側(cè)。它們?cè)谔?yáng)以東或以西的距角，有一定的限度，其最大的距角稱為“大距”。 “大距”時(shí)是觀測(cè)地內(nèi)行星最有利的時(shí)機(jī)。因?yàn)榇藭r(shí)行星距太陽(yáng)較遠(yuǎn)，受陽(yáng)光影響較小。,東大距時(shí)，地內(nèi)行星于日落后出現(xiàn)在西方天空； 西大距時(shí)，于日出前出

23、現(xiàn)在東方天空。,水星和金星的大距，分別為“28度”和“48度”。這個(gè)角度的大小決定于地內(nèi)行星對(duì)于太陽(yáng)的距離和日地距離。,行星大距,,合 與 沖,合日：即天體視位置跟太陽(yáng)為同一方向（以視黃經(jīng)相等定義），此時(shí)天體與太陽(yáng)同升落，受陽(yáng)光影響不能見到該天體。,,合 與 沖,沖日：以地球?yàn)橹行?，行星運(yùn)行到與太陽(yáng)相反方向（嚴(yán)格定義為黃經(jīng)相差180度）時(shí)。,此時(shí)日落后行星即東升，行星落至地平線時(shí)就是日出，故整晚可見該天體，也是行

24、星最亮和最適合觀測(cè)的時(shí)候。,,凌日,1、內(nèi)行星從地、日間通過，我們看到一個(gè)黑點(diǎn)在日面緩緩掠過，如水星凌日及金星凌日。,2、2012年6月6日金星凌日。,,掩星,掩星是一種天文現(xiàn)象，指一個(gè)天體在另一個(gè)天體與觀測(cè)者之間通過而產(chǎn)生的遮蔽現(xiàn)象。一般而言，掩蔽者較被掩者的視面積要大。,若相反者則稱為“凌”，如金星凌日，“凌”有以小欺大的意思。（有天文愛好者認(rèn)為日食也是月掩星的一種。）,練習(xí),1、全天共______個(gè)星座。A.66

25、B.88 C.166 D.1882、除太陽(yáng)、月球外，全天最亮的恒星是______，最亮的星是_____。A.天狼星（大犬座） 金星 B.大角星（牧夫座） 水星C.參宿七（獵戶座） 木星 D.織女星（天琴座） 土星,,天球的概念,3、星等數(shù)越小，星星越亮。每相差一等，亮度大約相差_____倍。A.1.5倍 B.2倍 C.2.5倍 D.3倍4、法國(guó)梅西

26、耶星表簡(jiǎn)稱BD B.GC C.NGC D.M5、中國(guó)古代將恒星分為三桓______宿。A.二十七 B.二十八 C.三十七 D.四十七,,天球的概念,6、圖中南北天極、天頂、N、γ、地平圈等分別屬于赤道坐標(biāo)系統(tǒng)還是地平坐標(biāo)系統(tǒng)。,,天球的概念,7、若某天體于昨晚24點(diǎn)到達(dá)觀測(cè)者頭頂，請(qǐng)問今晚它將于________再次抵達(dá)該位置。A.4分鐘前 B.4分鐘