天文学基本知识-课件.ppt
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1、1 第二章第二章 天文学基础知识天文学基础知识1.1.星座和恒星命名星座和恒星命名2.2.地球的自转、公转和天体的视运动地球的自转、公转和天体的视运动3.3.四季星空四季星空4.4.天球坐标天球坐标5.5.天体距离及其测量方法天体距离及其测量方法6.6.视星等和绝对星等视星等和绝对星等7.7.其它测距法其它测距法 2 2.1 星座和恒星命名星座和恒星命名 星座是什么?星座是什么?星座是人们为了观测研究方便星座是人们为了观测研究方便 把星空人为地划分为若干区域把星空人为地划分为若干区域 古人划分星空形成风格各异的星座文化古人划分星空形成风格各异的星座文化 公元前公元前30003000年左右年左右
2、 古巴比伦人把星空中亮星连起来古巴比伦人把星空中亮星连起来 勾画成牛、羊、蝎子等形象勾画成牛、羊、蝎子等形象3 中国古代:分为四大区,东苍龙,西白虎,中国古代:分为四大区,东苍龙,西白虎,南朱雀,北玄武。南朱雀,北玄武。二十八宿,我国古代神话中二十八宿,我国古代神话中2828个神仙个神仙 古希腊人:希腊神话中的人物古希腊人:希腊神话中的人物 或动物来为星座命名,或动物来为星座命名,共共4040多个。多个。4567 星座不是有机整体星座不是有机整体 星座只是某一方向范围内所有天体星座只是某一方向范围内所有天体 的集合的集合(亮星)亮星)银河系中的恒星、星云银河系中的恒星、星云 河外星系、类星体河
3、外星系、类星体 在同一个星座内的天体的距离在同一个星座内的天体的距离 极其悬殊极其悬殊.8910 什么是黄道十二宫?什么是黄道十二宫?太阳视运动经过太阳视运动经过1212个星座称十二宫,大约每个月个星座称十二宫,大约每个月经过一宫,(经过一宫,(1212个星座大小一同,个星座大小一同,1212个宫则平均占个宫则平均占3030度)。度)。春春 夏夏 秋秋 冬冬 1,1,双鱼宫双鱼宫 4,4,双子宫双子宫 7,7,室女宫室女宫 10,10,人马宫人马宫 2,2,白羊宫白羊宫 5,5,巨蟹宫巨蟹宫 8,8,天秤宫天秤宫 11,11,摩羯宫摩羯宫 3,3,金牛宫金牛宫 6,6,狮子宫狮子宫 9,9,天
4、蝎宫天蝎宫 12,12,宝瓶宫宝瓶宫 黄道:太阳在天球上视运动的轨道黄道:太阳在天球上视运动的轨道 11 天文学上的一些距离天文学上的一些距离:月球:月球:38.438.4万千米万千米(平均)平均)日地距离:日地距离:15,00015,000万千米万千米 (AU)(AU)金星:金星:4,100万千米万千米火星:火星:2,55762,5576万千米(万千米(20032003年年8 8月月2929日)日)(6 6万年一次)万年一次)12 最近的恒星是半人马座的最近的恒星是半人马座的比邻星:距离地球比邻星:距离地球4.34.3光年光年牛郎星:牛郎星:1616光年,光年,织女星:织女星:2525光年,
5、光年,北极星:北极星:680680光年光年银河系中最远的恒星:银河系中最远的恒星:8 8万光年万光年 13 最近的星系(大、小麦哲伦星云)最近的星系(大、小麦哲伦星云)1616万和万和1919万光年万光年仙女星系:仙女星系:220220万光年万光年远距离星系:几亿光年上百亿光年远距离星系:几亿光年上百亿光年 14 星座和恒星名字星座和恒星名字 古希腊人:分成古希腊人:分成4848个星座,个星座,主要是北天的恒星主要是北天的恒星 19281928年,国际天文学联合会年,国际天文学联合会 把全天分为把全天分为8888个星座,其中沿用个星座,其中沿用 了很多希腊人起的名字了很多希腊人起的名字 各个星
6、座大小不同,星数差别很大各个星座大小不同,星数差别很大 15 神话人物类:仙女座,仙王座,神话人物类:仙女座,仙王座,武仙座,猎户座,武仙座,猎户座,动物类:动物类:大熊座,小熊座,大熊座,小熊座,金牛座,杜鹃座;金牛座,杜鹃座;仪器用具类:罗盘座,仪器用具类:罗盘座,时钟座,圆规座,六分仪座,时钟座,圆规座,六分仪座,显微镜座,望远镜座显微镜座,望远镜座书中附录有星座表书中附录有星座表 16 千亿颗恒星如何取名千亿颗恒星如何取名 我国古代给一些亮星起的名字我国古代给一些亮星起的名字 天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父 国际命名方法:国际命名方法:不能重名又要
7、便于记忆不能重名又要便于记忆 姓:星座名姓:星座名 名:该星座中的星以亮度排队名:该星座中的星以亮度排队 以希腊字母以希腊字母,例如:小熊座例如:小熊座(北极星)北极星)17 希腊字母希腊字母2424个,个,故只能给故只能给21122112颗星命名颗星命名 在希腊字母用完后在希腊字母用完后 接着再用阿拉伯数字继续排接着再用阿拉伯数字继续排如小熊座如小熊座6 6星,星,大熊座大熊座5656星等星等 18 其它天体命名其它天体命名 星云和梅西叶天体(星云和梅西叶天体(M M天体)天体)射电源、射电源、X X射线源、射线源、射线源、射线源、红外源、紫外源红外源、紫外源 超新星和超新星遗迹超新星和超新
8、星遗迹 脉冲星和类星体脉冲星和类星体 河外星系(星表)河外星系(星表)最普通的命名法:名字位置最普通的命名法:名字位置 如脉冲星:如脉冲星:PSR1133PSR11331616 19 2.2 2.2 地球的自转和公转地球的自转和公转哥白尼的贡献哥白尼的贡献 究竟是太阳绕地球转还是地球绕太阳转?究竟是太阳绕地球转还是地球绕太阳转?行星运动规律的解释,引起宇宙观的革命行星运动规律的解释,引起宇宙观的革命 缺点:缺点:太阳不是宇宙中心,太阳系只是银河系的普通一员太阳不是宇宙中心,太阳系只是银河系的普通一员 太阳不是静止不动,也绕银河系中心运动太阳不是静止不动,也绕银河系中心运动 哥白尼哥白尼1543
9、1543年提出日心说,到年提出日心说,到18461846年才被完全证实。年才被完全证实。20 地球自转和天体的周日视运动地球自转和天体的周日视运动 地球地球 从西往东自转从西往东自转 太阳东升西落太阳东升西落 星空也东升西落星空也东升西落 只有北极星例外只有北极星例外 天上的群星都绕北极星天上的群星都绕北极星 画出一个个大小不等圆圈画出一个个大小不等圆圈 21 22 北极星变迁的原因地轴进动北极星变迁的原因地轴进动 地球是椭球体,并斜着身子绕太阳公转地球是椭球体,并斜着身子绕太阳公转 太阳和月球的引力对地球赤道隆起的部太阳和月球的引力对地球赤道隆起的部分产生一个力矩,导致地球自转轴绕黄极分产生
10、一个力矩,导致地球自转轴绕黄极作缓慢的圆锥运动(黄极是地球轨道平面作缓慢的圆锥运动(黄极是地球轨道平面的法线方向)的法线方向)约约2.62.6万年绕黄极转一周万年绕黄极转一周 23 北极星的变迁北极星的变迁现在是小熊座现在是小熊座公元前公元前30003000年是年是 天龙座右枢天龙座右枢公元公元1400014000年将是年将是 织女星织女星 24 地球的公转地球的公转 我们坐在快速行驶的火车上可以从我们坐在快速行驶的火车上可以从路旁景物迅速地后退判断火车在运动。路旁景物迅速地后退判断火车在运动。地球在轨道上运动,如果两旁有各地球在轨道上运动,如果两旁有各种景物,我们也可以判断地球在运动。种景物
11、,我们也可以判断地球在运动。但地球的近处没有任何景物。只有远但地球的近处没有任何景物。只有远处的星空可以作为参照物。处的星空可以作为参照物。25 恒星离我们太远,须长时间观测才恒星离我们太远,须长时间观测才会发现它们位置的变化。会发现它们位置的变化。星空的四季变化是地球公转的最星空的四季变化是地球公转的最重要证据。重要证据。地球的轨道运动自转轴与轨道平面地球的轨道运动自转轴与轨道平面的法线成的法线成23230 0.53.53。2627 2.3 2.3 四季星空四季星空 在地球上只能看见背着太阳方向的天空中在地球上只能看见背着太阳方向的天空中的恒星的恒星 地球绕太阳的公转导致星空也随季节的地球绕
12、太阳的公转导致星空也随季节的变化而不同变化而不同 2829 春季星空春季星空 小熊座小熊座 星是北极星星是北极星大熊座,大熊星座中有北斗七星,大熊座,大熊星座中有北斗七星,顺着斗勺边缘上两颗星的联线顺着斗勺边缘上两颗星的联线 可找到北极星可找到北极星狮子座狮子座 头部由六颗星组成头部由六颗星组成,狮子座流星雨狮子座流星雨 3031 狮子座流星雨狮子座流星雨 9999年热点天象(流星雨暴)年热点天象(流星雨暴)流星并非来自狮子座,是辐射点流星并非来自狮子座,是辐射点 实际上是彗星喷发或分裂的流星群物质散布在其实际上是彗星喷发或分裂的流星群物质散布在其轨道上,每当地球穿越彗星轨道时,就发生流星雨。
13、轨道上,每当地球穿越彗星轨道时,就发生流星雨。每年每年1111月月1717日左右,地球穿越狮子座流星群(坦日左右,地球穿越狮子座流星群(坦普尔塔特尔彗星轨道)就发生流星雨。普尔塔特尔彗星轨道)就发生流星雨。3333年出现一次流星雨暴,原因是这个彗星的周期年出现一次流星雨暴,原因是这个彗星的周期是是3333年。年。32 33 夏季星空夏季星空 银河横跨天空银河横跨天空 天鹰座天鹰座 牛郎星牛郎星 在银河的东岸在银河的东岸 天琴座天琴座 织女星织女星 在银河的西岸在银河的西岸 天鹅座天鹅座 在银河中形如大在银河中形如大“十十”字字 天鹅座天鹅座X-1X-1(X X射线源)射线源)34 35 天鹅座
14、天鹅座X-1X-1(X X射线源),是黑洞候者,射线源),是黑洞候者,黑洞看不见,但在双星系统中的黑黑洞看不见,但在双星系统中的黑洞可以感觉到它的存在,双星观测可以洞可以感觉到它的存在,双星观测可以估计伴星质量。估计伴星质量。天鹅座天鹅座X-1X-1是密近双星,质量大于是密近双星,质量大于5.55.5太阳质量,太阳质量,是黑洞的最可能候选者是黑洞的最可能候选者。36 秋季星空秋季星空 仙后座仙后座 有五颗相当明亮的恒星有五颗相当明亮的恒星 排列成拉丁字母排列成拉丁字母 W W 的形状的形状 W W字开口的一面正对着北极星字开口的一面正对着北极星仙女座仙女座 肉眼可见,仙女座大星云是人类认识肉眼
15、可见,仙女座大星云是人类认识 的第一个银河系以外的星系的第一个银河系以外的星系 37 38 仙女座大星云仙女座大星云人类认识的第一个银河系以外的人类认识的第一个银河系以外的19201920年年美国科学院美国科学院“宇宙尺度宇宙尺度”大辨论大辨论 仙女座大星云是否在银河系之外?仙女座大星云是否在银河系之外?没有结论。没有结论。19231923年哈勃证实仙女座的距离为年哈勃证实仙女座的距离为9090万万光年,远在银河系之外光年,远在银河系之外 确认是河外星系确认是河外星系 39 冬季星空冬季星空 猎户座猎户座 有三颗亮星,好比猎人的腰带有三颗亮星,好比猎人的腰带 主星主星参宿四,红超巨星参宿四,红
16、超巨星 大犬座大犬座 天狼星,全天最亮的恒星天狼星,全天最亮的恒星 双星系统,伴星是第一颗白矮星双星系统,伴星是第一颗白矮星 40 金牛座金牛座 昴星团有七颗主要亮星昴星团有七颗主要亮星 蟹状星云和它的脉冲星蟹状星云和它的脉冲星 10541054年超新星爆发的遗迹年超新星爆发的遗迹 41 42 看星图看星图 星图种类繁多星图种类繁多 星图上的南北方向和普通地图相反星图上的南北方向和普通地图相反 使用地图時,平放在地上,使用地图時,平放在地上,使用星图時,須要把星图,高举过头,抬使用星图時,須要把星图,高举过头,抬头看星空头看星空 43 星空运转的规律星空运转的规律1 1,地球自转导致整个星空从
17、东向西围绕我们,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运转一周,恒星每小时自西向东运行 15 15 度,度,4 4分钟分钟1 1度;度;2 2,地球绕太阳的公转,每年,地球绕太阳的公转,每年365365天天 转一周(转一周(360360度)每天约移动度)每天约移动1 1度,度,这导致恒星每天大约提前这导致恒星每天大约提前4 4分钟升出分钟升出 地平线,或者过中天。地平线,或者过中天。44 黄道十二宫和“星座文化”45 星座能决定人的性格和命运吗?星座能决定人的性格和命运吗?星座书星座书幸运星座幸运星座年年 人出生的月份对应一个星座人出生的月份对应一个星座 每个人
18、都有一个星座(认识每个人都有一个星座(认识1212个星座)个星座)“星象学家星象学家”:不同星座能够决定人的不同性格、不同星座能够决定人的不同性格、一生机遇和机缘。一生机遇和机缘。46 47 不同星座对人会产生不同不同星座对人会产生不同 的影响吗?的影响吗?天体的辐射对地球的影响:太阳最大,天体的辐射对地球的影响:太阳最大,其它恒星和星系的影响微乎其微!其它恒星和星系的影响微乎其微!48 引力可能产生影响引力可能产生影响引力影响:太阳最大,月球次之。引力影响:太阳最大,月球次之。和距离的平方成反比!和距离的平方成反比!恒星和星系,距离我们太遥远了,恒星和星系,距离我们太遥远了,对地球的影响接近
19、于零对地球的影响接近于零撞击地球撞击地球 彗星、小行星、陨星等撞击地球(影响大)彗星、小行星、陨星等撞击地球(影响大)但很少发生。但很少发生。49 3.4 天球坐标系天球坐标系借鉴地球的地理坐标借鉴地球的地理坐标 基本点基本点 :北极、:北极、南极南极 基本圈基本圈 :赤道、:赤道、纬圈,经圈、本初经圈纬圈,经圈、本初经圈 纬度、纬度、经度经度 5051 纬度:从赤道面起算纬度:从赤道面起算 到北极到北极0 09090o o 到南极到南极0 09090o o经度:从本初经圈经度:从本初经圈起算起算 (通过格林尼治天文台)(通过格林尼治天文台)向东方向,东经向东方向,东经0 0180180o o
20、 向西方向,西经向西方向,西经0 0180180o o杭州杭州东经东经1 12020度度1010分分,北纬北纬3 30 0度度1515分分 52 天球天球1 1,用肉眼或望远镜看天体,分不清它,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们的远近,好象是镶嵌在无穷远处 的球面上:的球面上:一个虚拟的天球!一个虚拟的天球!2 2,天球是以地球为中心,但这仅仅,天球是以地球为中心,但这仅仅 是一种方法,用起来方便是一种方法,用起来方便 5354 3 3,太阳和太阳系的行星在天球上的视运动,太阳和太阳系的行星在天球上的视运动4 4,恒星也在运动(自行),短时期不,恒星也在运动(自行
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