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天体物理 复习提纲 徐仁新 2011 5 30 一 概论概论 宇宙状况巡视 行星 太阳与太阳系 恒星 星际介质 星团 星系 星系团 星系的大尺度分布与 宇宙 距离的测量 流量与光度的关系 F L 4 D2 秒差距的定义 HR 图与恒星的分类 星系的 Hubble 形态分类 星系旋转曲线 暗物质的存在 二 辐射过程辐射过程 热辐射与非热辐射 Stefan Boltzmann 定律 B T 4 辐射场的状态方程 P 3 回旋辐射和同步 辐射的谱 L eB mc 方向性 偏振等特性 Landau 能级 En mc2 n L 例 Ee 11 6B12 keV Ep 6 3B12 eV 曲率辐射 Thomson 截面与 Eddington 光度 Ledd 1038m erg s 逆 Compton 散射 三 宇宙等离子体与天体磁场宇宙等离子体与天体磁场 等离子体中静电作用的空间与时间尺度 Debye 长度 等离子体频率 等离子体的磁流体力学近似 Lorentz 应力 磁压 B2 8 张力 B2 4 Alfv n 波 磁浮力 太阳黑子的理解 感应方程 磁扩 散与磁冻结 天体磁场起源的发电机机制 动能转化为磁能的过程 四 主序恒星的结构与演化主序恒星的结构与演化 分子云与恒星的形成 Jeans 不稳定性 Jeans 质量 自由塌缩时标的估算 Newton 引力下流体静力学 平衡方程 dP dr Gm r r2 平衡态恒星的绝热振荡 多方形式状态方程 Lane Emden 方程 主序 恒星内部的核过程 Gamow 峰 氢燃烧 pp 链和 CNO 循环 氢闪 氦燃烧 3 反应 氦闪 宇 宙洋葱 结构 太阳中微子问题 r 过程 s 过程 p 过程 Maclaurin 椭球 质量函数与恒星质量测量 五 超新星超新星 观测分类 爆发机制 简并物质的核燃烧 铁核塌缩型爆发 引力能 GM2 R 与核能的比较 爆轰绝 热方程 Chapman Jouguet 理论 爆轰与爆燃 铁核及其塌缩因素 反弹激波的形成 瞬时爆 中微 子俘陷 延迟爆 超新星遗迹的形态分类 壳层型 实心型 超新星 SN1987A 与中微子 六 吸积与吸积盘吸积与吸积盘 Roche 瓣与第一 Lagrange 点 天体吸积释放能量效率 所释放光子能量 Bondi 吸积半径 圆化半径 l2 GM 与盘吸积 假设 Hcs 与 Shakura Sunyaev 盘模型 磁层半径与共转半径 吸积的必要条 件 rm rco 螺旋桨相的吸积制动 七 白矮星白矮星 Fermi 子星研究历史 费米子星引力平衡 Fermi 动量 pF 3 2 1 3 n1 3 n1 3 零温理想电子气的状 态方程 NR 5 3 ER 4 3 白矮星的质量 半径关系 Chandrasekhar 极限 白矮星表面结构 与白矮星的冷却 固化 AGB 星 行星状星云 白矮星的形成 八 脉冲星 中子星与奇异星脉冲星 中子星与奇异星 形成温度 10MeV 与冷却 UCAR MURCA TOV 方程与结构计算 中子星与奇异星的结构 质量 半径差别的根源 引力束缚 色束缚 中子物质中的质子成分 带壳奇异星与裸奇异星 磁偶 极辐射与射电脉冲星磁场 年龄的确定 单极感应 脉冲星磁层 九 黑洞黑洞 度规 时空线元的长度 测地线 类光 类时 类空 时空弯曲 Riemann 张量 Einstein 引力场方 程 G 8 T G R 1 2R g Schwarzchild半径rs 2GM c2 Schwarzchild时空结构与Schwarzchild 黑洞 最小圆轨道半径 3rs 6GM c2 偏转角 2rs b 4GM c2b 红移 z GM c2R 无限红移面 视 界面 能层 Penrose 过程 Hawking 辐射温度的估计 rs 黑洞的最小可能质量 Mp 1016TeV 原初黑洞 恒星质量黑洞 超大质量黑洞 中等质量黑洞 TeV 尺度黑洞 十 射线射线暴暴 观测特征 多峰剖面 持续时间于 5ms 5 103s 之间 硬短爆与软长爆 各向同性非均匀分布 余辉 天 月 初始火球光深的估算 火球介质的 Lorentz 因子 102 内激波 爆发 与外激波 余辉 十一 星系星系 Hubble 定律 引力透镜与微引力透镜 MACHO 天体 质量 0 1 10 M 喷流与视超光速现象 活 动星系核标准模型 喷流 窄线区 尘碍环 宽线区 吸积盘 超大质量黑洞 星系黑洞的观测表现 强 引力场效应 FeK 发射线 潮汐与撕裂恒星 银河中心恒星动力学 十二 宇宙学宇宙学 1H 与4He 的质量丰度比 3 1 宇宙中发光重子与光子数密度之比 v 10 10 Robertson Walker 度规 Einstein 场方程 理想流体组成 Friedmann 方程 2 22 8 3 4 3 3 RkG RR RG p R 宇宙平均密度 c 宇宙膨胀的动力学 R t t p t 辐射为主 状态方程 p 3 R4 常 数 物质为主 状态方程 p 0 R3 常数 各种宇宙 k 0 1 尺度因子随时间的演化 时空泡 沫 Higgs 机制与真空相变 重子起源 Sharharov 三条件 B 不守恒 C 和 CP 破缺 偏离热平衡 真空能为主的膨胀 暴胀 脱耦与背景辐射