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行星的轨道运动一、行星的运动规律： （开普勒定律）1、椭圆定律：行星绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳位于一个焦点上。2、面积定律：行星的向径在单位时间扫过的面积相等。3、调合定律：行星公转周期的平方，与轨道半长径的立方成正比。行星的轨道要素在空间完全确定绕转体的运动状况，需要几个独立的量。1、轨道半长径：a （大小） 焦点到椭圆中心的距离2、偏心率：eca （a 2 b2）1/2a （形状） e=1 抛； e=0 圆； e1 双曲； e1 椭圆3、轨道倾角： i （空间位置） 行星轨道面与黄道面的夹角。4、升交点黄径： 升交点到春分点的角距。5、近日点角距： （长轴方向） 升交点到近日点的角距。6、近日点时刻：近日距：a（1 - e）远日距：a（1 + e） 1871年，发现了第七颗行星天王星（19.2)，正好处于计算的位置(19.6)附近，海王星的位置(30.2;38.8)相差较大，冥王星(39.5;77.2)就更不符合了。 此定则在历史上对小行星的发现起了推动做用。尽管为不严格的经验公式，但确实反映了太阳系的基本规律。起因：共同起源、长期演化 的必然结果。 行星的轨道特征1、共面性：公转轨道几乎在同一平面内。（ i 3 o） 只有水 7o 2、同向性：公转方向相同。 自转：金星逆转、天王侧转。3、近圆性：公转轨道为近圆的椭圆 。 除水e偏大，其余e0.1。 一般认为：行星卫星轨道的三个特性决非偶然的巧合4、符合距离分布定律行星的视运动观测者所见行星在天球上的位置移动1、相对恒星的视运动： 路径特征：a、在黄道附近；b、带圈或折线的复杂曲线。 起因：地球与行星公转运动的合成。2、相对太阳的视运动：地内行星： 在太阳附近来回运动，与太阳保持一 定的角距范围。地外行星： 与太阳的角距任意。一、行星相对太阳的视运动1、内行星的视运动： 公转周期 ： 水 89天；金 224天； 地365.256天。 内行星的公转角速度大于地球，若认为地静止，上合后内行星将相对太阳向东偏离。内行星相对太阳的几个位置： 上合 东大距 下合 西大距 上合 看不见 昏星 看不见 晨星 看不见 水星大距：与太阳角距 180 280 e=0.206 金星大距： 450 480 e=0.001 金星于黎明见于东方叫启明，黄昏见于西方叫长庚。诗小雅大东中说，“东有启明，西有长庚。” 水星、金星、在地球轨道内绕太阳运行，称为“内行星”，从地球上看，它们离开太阳的距离不会超过某一角度，特别是水星，离太阳不超过28，经常掩没在太阳的光辉里。观测水星只能在傍晚或黎明时进行。金星的观测要容易的多，它是天上除了太阳、月亮外最亮的天体，离太阳最远可达48。我国古代把它称为“启明星”和“长庚星”。内行星凌日：罕见的天象水星、金星凌日内行星有时会观测到它们从太阳表面经过，称为“凌日”。水星、金星的凌日现象比较罕见，非常值得观测。2003年5月7日与2006年11月8日曾发生一次水星凌日。 下次要等到2032年11月13日。金星凌日2004年6月8日我国观测到一次金星凌日，机会非常难得，上次金星发生在1882年，下次发生在2012年6月7日，在以后要到2117年才有机会。内行星的位相变化位相变化:行星本身不发光,当它与地球的相对 位置发生变化时,便会出现不同的位相。下合 西大距 上合 东大距朔 下弦 望 上弦1、因内行星与地球距离时时不同,所以在不同位相时的视圆面角径不同。金:新月 - 角直径64; 满月 - 角直径102、与月相的顺序不同。内行星的位相变化 内行星在视运动中也呈现位相变化，因行星与地距的变化，金星的视角径为9.6-66，甚至肉眼可见。2、外行星相对太阳的视运动公转周期： 火 1.8808年 木 11.862年 土 29.45年 外行星相对太阳的几个位置： 合 西方照 冲 东方照 合看不见 子夜升 整夜见 正午升 看不见 大冲：行星处于近日点附近时的冲日。(距离最小的冲） （外行星的公转角速度小于地球，合后外行星 相对太阳逐渐偏西。） 二、行星相对恒星的视运动1、地内行星相对恒星的视运动： 上合 东大距 留 下合 留 西大距 上合 顺 顺 逆 逆 顺 顺2、地外行星相对恒星的视运动： 合 西方照 留 冲 留 东方照 合 顺 顺 逆 逆 顺 顺火星视运动的原理行星相对恒星的视运动 可以用速度合成解释三、行星的会合周期行星连续两次合（冲）的时间间隔，为行星相对太阳的视运动周期。 会合方程： S （360 0