基础天文学教程复习大纲

1、基础天文学教程复习大纲第一章天文学观测基础知识第一节天球和天球坐标1、天球：是天文学上为研究天体位置和运动的方便假想的以观测者或地心或日 心为中心，以无穷远为半径的球。2、天穹与天体的比较天穹：人们所能直接观测到的地平之上的半个球形天空。天球：以地心为球心半径为任意的假想球体，表示天体视运动的辅助工具。天球属性：半径无穷大，是整球和圆球；分类：分地心天球（用以表示太阳系以外的天体）和日心天球（用以表示太 阳系以内的天体）。3、黄道概念：太阳周年运动的轨迹，即为黄道。4、天球的运动天球的周日运动：由于地球自转而随同整个地球的运动，方向向西，日 转一周。太阳作为普通天体。表现为东升西落天球的周年运

2、动：由于地球公转而相对于恒星的运动，方向向东，年巡 天一周。表现为夜晚星空有序变化。5、天球坐标系相关知识：本初子午线：通过英国Greenwich（格林尼治）天文台原址中星仪十字丝的0经线。（1884年确定）天球上三个基本大圆：地平圈、天赤道、黄道大圆的极点：一地平圈两极：天顶和天底；一天赤道两极：天北极和天南极；黄 道 两极：黄北极和黄南极。大圆的交点：天赤道交地平圈：东点和西点；黄道交天赤道：春分点和秋分点天赤道和地平圈一一两圈交点是东点和西点，地平圈上与东、西点相距90的 两个点为南点和北点。黄道与天赤道：二分点:两道交点称二分点。（解释春分点、秋分点，春分日、秋 分日。）二至点：黄道上

3、与二分点等距离的两个点。（解释夏至点、冬至点，夏至日、冬至日。）（一）、球面坐标概说球面坐标系的共同特点：都有基圈、始圈和原点；纵坐标即纬度；横坐标 即经度。（二）、地平坐标系（1）、用途：表示天体在天空中的高度和方位；（2）、圆圈系统：地平圈，子午圈，卯酉圈；天顶、天底。（3）、基本要点：基圈：地平圈；始圈：午圈；原点：南点；纬度：高 度：天体相对于地平圈的方向和角距离。（解释度量及天顶距）经度：方位： 天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距离。（0到360，自南点向西沿 地平圈度量）。公式：仰极高度二天顶赤纬=当地高度（三）、第一赤道坐标系（也称时角坐标系）1、用途：用于时间度量；2、圆

4、圈系统：天赤道，时圈（赤经圈）、子午圈和六时圈；3、基本要点：基圈：天赤道；始圈：午圈；原点：上点；纬度：赤纬：天体相对于天赤道的方向和角距离。（解释度量及极距）经度：时角：天体所在的时圈相对于上点（午圈）的方向和角距离。自上点沿天 赤道向西度量（为使天体的时角“与时俱增”）。上、西、下、东为0时、6时、12时、18时。地平坐标系与第一赤道坐标系地平坐标系与第一赤道坐标系-都是右旋坐标系，它们的经度（方位、时角）都向西度量，且都以午圈为 始圈，但基圈和原点不同。它们之间的联系为：仰极高度=天顶赤纬=当地纬度根据这一原理可测当地纬度。 始圈相同（午圈）但基圈不同，因而高度不同于赤纬，方位不同于时

5、角；二者的具体差异与当地的纬度有关；仰极高度体现地平系统与第一赤道系统的关系。第一赤道坐标系与第二赤道坐标系有共同的基圈（天赤道）和纬度（赤纬）。但始圈和原点不同且度量方向不 同，因此它们的经度（时角、赤经）不同。虽然不同但都在天赤道上度量，因此 可找出它们之间的联系。 基圈相同（天赤道）因而有相关的纬度（赤纬）但始圈不同，因而时角不 同于赤经； 二者的具体差异于当时的恒星时有关；恒星时即春分点的时角，或上点的赤经。天体赤经+天体当时时角=当时恒星时第二节、天体的视运动与四季星空1、天体的周日视运动是指所有天体以一天为周期的自动向西运动。其轨迹叫做周日平行圈，简称周 日圈。2、太阳的周年视运动

6、指引地球公转而引起的太阳在恒星背景上的运动。其视行路线被称为黄道。轨 迹（路线）：即黄道方向：自西向东 速度：59/h周期：与地球公转周 期相同，约为365天。3、天体的亮度：正常视力的人在地球上所看到天体的明暗程度。4、视星等：亮度等级。光度：天体本身的发光强度。只要知道天体的绝对星等和视星等，便可其距离。5、光度和亮度的区别6、黄道十二宫星座：人马、摩羯、宝瓶、双鱼、白羊、金牛、双子、巨蟹、狮 子、室女、天秤、天蝎7、春季主要星座：大熊座小熊座牧夫座室女座狮子座夏季主要星座：天琴座天鹰座天鹅座天蝎座人马座秋季主要星座：飞马座仙女座仙后座英仙座仙王座南鱼座冬季主要星座：猎户大犬座小犬座双子座

7、御夫座金牛座8、星空分布大势：恒显星区、恒隐星区、出没星区第三节、天文望远镜和空间探测器光学天文望远镜的类别：、按轴系分：地平式、赤道式。、按光学系统分：折射型、反射型、折反射 型。第四节、天文观测时间系统1、时间系统建立的依据：地球的自转（日一一昼夜交替）、月球的公转（月一一月相盈亏）、地球的公转（年四季变化）2、恒星日：某一恒星连续2次在同一地点上中天的时间间隔。24恒星时 参照点：恒星太阳日：太阳连续2次在同一地点上中天的时间间隔。24太阳时 参照点：太阳3地方时和世界时地方时：以观测者本地经度测定的时间。过于分散，不便于远距离的交流与活动。世界时：以本初子午线测定的时间。过于统一，不便

8、于各地日常生活。4、时区：以15的倍数为标准经线，两侧各7.5。为一个时区，共24个时区。区时：该时区标准经线的地方时。法定时区：各国法定的全国统一或地区统一使用的时区。有时不是整数时区。法定时：法定时区的区时。6、原子时：精度极高，但无实际物理意义。世界时：日常所需，但精度一般。协调世界时：原子时的秒长与世界时的时刻相互协调。如何协调：闰秒。7、历法：推算日、月、年的时间长度和它们之间的关系，并制定时间顺序的法 则。阴历历月安排：单数月为大月，30天，双数月为小月，29天。置闰规则：30 年11闰。阳历历月安排：1、3、5、7、8、10、12共7个月为大月，每月31天，4、6、9、11共4个

9、月为小月，每月30天，2月在平年为28天，在闰年为29天。置闰规则：400年97闰。阴阳历历月安排：大月30日，小月29日，无固定大小月顺序，以朔望月为标准安排大小月。平均历月长度等于朔望月长度。置闰规则：19年7闰。8、现行阴阳历：我国传统历法（夏历、农历、阴历，老历、旧历）。特点：（1）以月相定日序；（2）以中气定月序；（3）干支纪年。第二章地球和地月系第一节地球1、恒星日：统一恒星连续两次在同地上中天的时间间隔。是地球自转的真正周期。理论上为24小时，实际应用为23时56分。太阳日：太阳连续两次在同地上中天的时间间隔。理论上是24时04分，实际上 是24时。太阴日：月球中心连续两次在同地

10、上中天的时间间隔。理论上24时54分，实际 上是24时50分。2、地球自转角速度：极点为0，其他地点都为15 /h线速度：cosX465m/s （为地理纬度）3、地球自转的后果：不同天体的周日运动；这种较快自传叠加缓慢公转形成地 球上的昼夜交替；使水平运动物体方向发生偏转。4、地轴进动：是天轴绕黄轴作圆锥运动造成的天极位置在天球上自东向西的圆 周运动。周期为25800年。地轴进动的后果：一，天极周期变化。二，春分点西移。三，赤经赤纬黄经变化。5、地球公转的证明视差：由于地球公转造成的恒星在天球上位置的移动。光行差：多普勒效应：7、恒星年：以恒星为参考点，太阳视圆面中心连续两次经过同一恒星的时间

11、间 隔。地球公转的真正周期。8、回归年比恒星年短20分24秒 即岁差9、近点年：以近日点为参考点。10、地球公转引起的天文现象：恒星的周年视差：太阳的周年运动：行星与 太阳的会合运动：行星与太阳的相对视运动。月球与太阳的会合运动：月球 与太阳的相对视运动。11、地球运动的地理意义昼夜交替与昼夜长短：晨昏线（圈）：晨昏线分纬线为昼弧和夜弧二部分， 分别表示昼长和夜长（每15折合1小时）。影响昼夜长短的其他因素：太阳视半径：大气折光：眼高差：晨昏蒙影：12、太阳高度（h。）一日之内：随太阳时角变化。以正午太阳高度（HO）为最大。正午太阳高度的变化：不同纬度：以太阳直射纬度H。为90，向南北递减。极

12、圈内可能为负，意味 着极夜。不同季节：从冬至到夏至，太阳直射点一路向北，北半球H。逐渐增大。13、四季形成的根本原因：黄赤交角。四季划分起点，我国是四立，西方是二分二至。第二节 月球1、月地平均距离：384 401km月球大小：视半径：15.5。视直径：31 14 “12线半径：1738km。月海：暗的熔岩流平原。七个海：危海、酒海、澄海、雨海、风暴洋、富饶海、静海、第三节地月系1、白道：月球轨道在天球上的投影；黄白交角：白道面与黄道面的交角（509）；2、朔望月3、同步自转：方向与周期均与其公转相同。月相距角与太阳出没 比较月出中天月落夜晚 见月时间新月0同升同落清晨正午黄昏彻夜无月满月18

13、0此起彼落黄昏半夜清晨通宵见月上弦月90迟升后落正午黄昏半夜上半夜西天下弦月270早升先落半夜清晨正午下半夜东天4、天体的影锥本影、伪本影、半影。日全（环）食：三个阶段五个食相：偏食、全（环）食、偏食；初亏-食既-食甚-生光-复圆当月轮中心与日轮中心最接近或重合的瞬间，称作食甚。月全（环）食：三个阶段五个食相：偏食、全（环）食、偏食；初亏-食既-食甚 -生光-复圆当月轮中心与地球本影截面中心最接近或重合的瞬间，称作食甚。5、日食月食的条件食必在朔望。朔望不一定必有食。朔望时太阳在黄白交点或附近，必有食。6、食季太阳在食限内运行的时间。（月球每个月都经过黄白交点）7、引潮力：日（月）对地球表面的

14、实际引力与对地心的引力（即平均引力）之 间的差值。8、影响引潮力大小的因素：天体到地球中心的距离、且引潮力的大小与这个天体距离的3次方成反比；吸引天体的质量，引潮力大小与天体的质量成正比；地面上距以正反垂点为两极 的大圆的距离。m，r，d。口向日（月）半球引潮力为正，潮汐为顺潮。其中以正垂点最大，方向向上。背日（月）半球引潮力为负，潮汐为对潮。其中以负垂点最大，方向向上。m和d：月球引潮力是太阳引潮力的2.18倍。月球引潮力产生太阴潮；太阳引潮力产生太阳潮。所以说“海上明月共潮生。”9、海洋潮汐的基本周期太阴周期是海洋潮汐的一个基本周期，即一个太阴日内有两次高潮、两次低潮、 两次涨潮、两次落潮

15、。太阳潮与太阴潮的叠加，构成海洋潮汐另一个基本周期，即一个朔望月内有两 次大潮、两次小潮。10、海洋潮汐的其他周期及复杂性日月引潮力两个基本周期黄赤交角、黄白交角日地、月地距离近日点+近地点+朔（望）时，潮差最大地形河口状使潮汐强度增加摩擦力高潮出现在月球中天后数小时，大潮出现在朔望后2-3天。11、洛希极限第三章太阳和太阳系第一节太阳1、太阳的内部结构从里向外分为： 核反应区：0.25RO，能量的99%，相对稳定 辐射区：0.6RO，从里向外 能量递减，相对稳定 对流区：0.15RO，温度梯度大，不稳定，对流强太阳的大气一一外部结构太阳的大气是指可以直接观测到的外部层次，它从里向外分为：光球

16、：500km，5770K，太阳视圆面，亮度大，有黑子和光斑。色球：2千到1万km，数万K，玫瑰色锯齿状，亮度为光球的千分之一， 有耀斑和日珥。日冕：最外层，百万K，银白色，亮度为色球的万分之一，有太阳风。2、太阳常数：3、天文学距离单位：秒差距、光年、天文单位4、黑子活动的特点在光球层。太阳活动的明显标志。与强磁场有关。成双成群出现。多出现在日面南北纬5 -25区域。活动周期为11年。（太阳活动周）5、日地关系变化的后果第二节太阳系1、八大行星：水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星。2、矮行星：冥王星3、开普勒行星运动定律第一定律（轨道定律）：行星绕日公转轨道是椭圆；太阳位于椭圆

17、的焦点 之一；第二定律（面积定律）：在相同的时间内，行星向径（太阳和行星的连线） 在轨道平面上扫过的面积相等；即面速度不变；第三定律（周期定律）：两行星周期（丁）平方之比，等于它们与太阳距 离（a）的立方之比。T12/T22=a3/a234、牛顿对行星运动三定律的发展：扩展了第一定律：天体轨道可以任何一种圆锥曲线。论证了第二定律：用积分法进行证明。修正了第三定律：利用万有引力进行修正。5、开普勒认为，行星单纯绕太阳中心运动；牛顿认为，行星和太阳都绕它们的共同质心运动。开普勒描述了行星轨道的几何特征，指出了行星怎样运动；被誉为“天空立法者”；牛顿解释了行星运动的物理原因，回答了行星为什么这样运动

18、；创立了科学的天 文学。6、行星同太阳相对位置的变化地内行星：上合、下合和东、西大距；地外行星：合、冲和东、西方照第三节行星分类与行星简介1、什么是行星？ 2006年8月，国际天文学联合会给出了定义：位于围绕太阳公转的轨道上；有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状（近于球体）;已经清空了其轨道附近的区域。2、行星的分类：一以地球轨道为界：地内行星（水、金）地外行星（火、木、土、天、海）一以小行星带为界：内行星（水、金、地、火）外行星（木、土、天、海）一以物理性质分： 类地行星（水、金、地、火）类木行星（木、土、天、海）（均有光环）此外还有：巨行星（木、土）和远日行星（天、海）3太阳系行星的运动特征指公转轨道上的运动：一近圆性：椭圆轨道的偏心率均较小。一共面性：轨道倾角均较小。一同向性：均在轨道上自西向东公转。第四节太阳系的小天体1、小行星小行星的轨道绝大部分在火星与木星之间，形成一个小行星带。近地小行星：最早发现的“谷神星”（Ceres 1）、“智神星”（Pallas 2）、“婚神星”（Juno 3）和“灶神星”（Vesta 4）是小行星中