第一屆國際天文奧林匹克競賽部分試題及解答

1、第一屆國際天文奧林匹克競賽部分試題解答 第一屆國際天文奧林匹克競賽部分試題解答低年組：1. Why is it sometimes better to use a small telescope in orbit around the Earth than it is to use a large telescope on a mountain top?譯文:為什么有時(shí)使用在環(huán)繞地球的軌道上的小望遠(yuǎn)鏡觀測的效果要優(yōu)于使用安放在山頂上的大

2、望遠(yuǎn)鏡的效果?解答:這道題考查的是參賽者的天文常識(shí)。大家知道,一般來說天文望遠(yuǎn)鏡的口徑越大越好，口徑增大會(huì)帶來兩個(gè)直接的好處，一是增加了集光本領(lǐng)，二是提高了空間分辨率。但是由于地球大氣擾動(dòng)的影響，對于安放在地面上口徑較大的天文望遠(yuǎn)鏡，其實(shí)際分辨率無法達(dá)到理論值，而對于在太空中的望遠(yuǎn)鏡（如哈勃空間望遠(yuǎn)鏡）由于在大氣層之上，其分辨率可以達(dá)到理論值。所以對于需要高的空間分辨率的觀測項(xiàng)目，使用在環(huán)繞地球的軌道上的小望遠(yuǎn)鏡觀測的效果要優(yōu)于使用山頂

3、上的大望遠(yuǎn)鏡。2. A thick black fly has dotten onto the object lens of a 5 cm telescope. What will an observer looking to the Moon through the telescope see?譯文：一個(gè)大個(gè)兒的黑蒼蠅落在了一臺(tái)口徑 5cm 的望遠(yuǎn)鏡的物鏡上，當(dāng)一個(gè)觀測者用它觀測月亮他會(huì)見到什么？解答：望遠(yuǎn)鏡對于附著在物鏡上的任何物體

4、都是不成像的，故觀測者在觀測時(shí)對于落在物鏡上的蒼蠅應(yīng)該毫無知覺，但是如果這只蒼蠅足夠大，由于它的擋光會(huì)使得望遠(yuǎn)鏡的成像變暗。3. Explain why we see more meteors from midnight to dawn than from evening to midnight.譯文:請解釋一下為什么我們在午夜到黎明看到的流星要比從傍晚到午夜看到的多就是 1001/5(100 的 1/5 次方

5、)=2.512,或者寫成:m1-m2=-2.5lg(F1/F2)式中 m1 和 m2 是兩顆恒星的星等,F1 和 F2 是它們的亮度.這是一個(gè)非常重要的公式,一定要熟練掌握,需要注意的是該公式中的 2.5 是精確值,而不是 2.512 的近似值.具體到本題中的問題,由于恒星到地球的距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球到冥王星的距離,因此我們認(rèn)為對于同一顆恒星,在單位時(shí)間內(nèi)來自它的光子落到地球或冥王星相同面積上的數(shù)量是相同的.從題中已知在冥王星上每秒鐘每平

6、方厘米上接收到的來自 5 等恒星的光子為 10,000 個(gè),那么相同條件下來自一顆 20 等的恒星的光子數(shù)應(yīng)為(20-5)*10,000/2.512 , 口徑 6 米的望遠(yuǎn)鏡的面積為 2.83*105(10 的 5 次方)cm2, 半小時(shí)=1800 秒,則答案為:1800*2.83*105*15* 10,000/2.512= 5.09*106(10 的 6 次方)個(gè)光子6. The sun has a parallax of π

7、s = 8“.8, and a star with the same absolute brightness ? π* =0“.022. Is it possible to observe the star at night sky visually?譯文:太陽的視差為πs = 8“.8,具有相同絕對星等的另一顆恒星的視差為π* = 0“.022,在晚上能否看到這顆星?解答:要解答這道題除了要用到我們上面介紹的星等的概念外,還需要掌握有

8、關(guān)天體距離的一些基本知識(shí).大家都知道光年是天文上常用的距離單位,它是光在真空中 1 年所傳播的距離(縮寫為 ly),等于 94,605 億公里. 但是對于天文學(xué)家來說,還有兩個(gè)更為常用的距離單位--天文單位(記為 A 或 au)和秒差距(縮寫為pc). 天文單位是地球到太陽的平均距離, 1 天文單位=1.496 億公里,天文單位主要用于測量太陽系內(nèi)天體之間的距離; 秒差距的定義為當(dāng)天體的視差為 1“時(shí), 其距離即為 1 秒差距，反