简易天球仪使用方法

关于简易天球仪使用方法第1页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-242本辑的主要内容天球仪是什么仪器？有什么作用？天球仪的构成和使用如何观察天球仪上的天体周日运动？天球坐标系：第一赤道坐标系、第二赤道坐标系

地平坐标系，银道坐标系认识一些天球标志点：南北天极、南北黄极、南北银极第2页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-243满天星，亮晶晶，一颗一颗数不清……仰望壮丽的星空，无疑是孩提时代最早引起好奇心的自然景象之一天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星浩瀚的宇宙，永远是古今诗人冥想、吟咏的宝藏坐地日行八万里，巡天遥看一千河……瞻望深远，追求真理是古今圣哲永无止境的探索、构思和践行的追索目标。第3页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-244过去的观星辅助工具活动星图又可以称为旋转星图，是一种简易便携的观星工具；它是由一个可转动的星盘底座与一个带椭圆开口与时间刻度的圆盘组成，它能显示不同日子和时间实际所见的星空活动星图的窗口需依据观星者所处纬度做特别的设计，观测者也要选择最接近观测地纬度的活动星图才能适用。第4页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-245什么是天球仪★天球仪是什么仪器？天球仪即天球的模型，是一种用于航海、天文教学和普及天文知识的辅助仪器；利用它表述天球的各种坐标、天体的视运动以及观察一些实用天文问题。★天球仪承载哪些信息？在天球仪的天文圆球面上绘有全天88星座、低至五等的亮星星名、主要星云星团、中国古天文的三垣廿八宿及赤道、黄道、赤经圈和赤纬圈等几种天球坐标系的刻度。内部的小地球仪，地轴与天轴同轴，便于理解天球的概念。★正规的天球仪，有地平圈、子午圈等，便于赤道坐标系与地平坐标系的转换；普及型的简易天球仪，则没有地平圈等，但球面上的星座、黄道、赤道、银道、经纬圈等仍一应俱全。左下图是正规的天球仪★普及型天球仪有什么作用？适用于天文科普、地理教学；利用它来表述天球的各种坐标，天体的视运动和观察一些实用的天文问题，以及日常生活中需要知晓的天文、时间等信息。天球仪还是查阅中国古天文星官位置的实用工具★透明的天球仪宜在明亮的环境下观看，周围白色，避免表面反射光；忌夜晚、暗室、背光第5页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-246天球仪的构成和使用★星球在天球仪上的位置是怎么标示的？以天极和春分点作为天球定向基准的坐标系。天球仪上经过春分、秋分点的赤经圈上有赤纬刻度，间隔10°；天球仪赤道上有0～24时角刻度，间隔1h；还有0～360赤经刻度，间隔15°时角0h与赤经0°不重合，因1回归年=365.2422天>360★天球仪上的星象和从天空中看到的星象以及Skymap等星图上的天体位置左右相反（内外镜像）,这是因为我们从天球仪外看天球的缘故,但这对于了解天象并无大影响。★一些显著移动的天体如行星、彗星、小行星、月球等是不标示在天球仪上的，它们各有自己的运行轨迹和周期，它们在星空的位置都是显著变动的。★因为地球表面是曲面，加上气象、环境等影响，不是任何地方都能看到88星座全部的，理论上可认为赤道地区能看到全部；赤纬-40以南的星座在北半球不易看到。★天球仪使天文知识形象化、平面图解立体化，对天象能有更直观的、立体的认识，容易理解局部与整体的关系。计算机星图（如Skymap、Cybersky等）是平面的，失真度大，缺乏实体感，但它有更大的信息量，可以分层次地选择要显示的内容，便于动态演示，更新快。二者相辅相成。第6页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-247赤纬标注在过春分点的赤经圈上时角、赤经标注在天赤道上普及型透明天球仪第7页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-248黄道线上每隔一定距离有红色日期标注这是太阳在黄道上所处位置的日期第8页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-249如何观察天球仪上的天体周日运动？★人在地球上看天，天体的周日运动是一种天体视运动，因此与地球的自转方向相反。地球自转是自西向东，天体的视运动就是自东向西，东升西落。时光不能倒流，时间永远是“走向未来”，时序方向总是与视运动方向一致。

★我们看地球仪与看地图的规则是一样的，都是面向北方，“上北下南，右东左西”；太阳与地球相对运动，所以在地图或地球仪上太阳视运动方向与地球转动方向相反，是自右向左；但是我们身在地球北半球面向南方看太阳，虽然太阳视运动仍是自东向西，看起来却是自左向右了。南回归线以南地区则相反，改变面对方向就改变了左右方向。★星图是将恒星的球面视位置投影在平面所构成的图。我们看星图（如Skymap，Cybersky等），比地图要复杂些，星图有N、E、S、W、Z(或F)多种观察模式，通常白天取S，夜晚取N，早晨看E，傍晚看W，看全天取Z(F)；当S在图的底部时，相当于观察者面向南方，“上北下南，右西左东”，天体视运动方向仍然是自东向西即自左向右，与地图或地球仪不一样了。如果N在底部，星图方向就与地图一样了。N、E、S、W、在星图上的相对位置总是逆时针方向★当我们从天球仪外看天球仪表面（凸面）图文时，相当于看星图的镜像，即“上北下南右东左西”天体视运动好像是顺时针转动了。如果看天球仪凹面图文（反字），就是“上北下南右西左东”，与星图相同了；除特殊说明外，通常以凸面图为准。★简言之，星图：“上北下南，右西左东”，天体视运动方向自左向右移动

天球仪：“上北下南，右东左西”，天体视运动方向自右向左移动镜像变化，不会改变天体的赤经、赤纬。第9页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-2410看看凹面图形是啥样凹面图文上北下南右西左东天体视运动方向自东向西顺时针第10页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-2411天球坐标系（1）★以地平圈为基圈﹑子午圈为主圈﹑南点为主点的坐标系称为地平坐标系；天文学中习惯从南点起按顺时针方向量度。由于周日视运动﹐天体的地平坐标不断发生变化。另一方面﹐对不同的观测者﹐由于铅垂线方向的不同﹐就有不同的地平坐标系﹐同一天体也就有不同的地平坐标。★地球赤道平面延伸后与天球相交的大圆﹐称为天赤道。天赤道的极称为天极。天赤道是赤道坐标系中的基圈﹐北天极P是赤道坐标系的极；第一赤道坐标系的主圈是子午圈﹐主点是天赤道与子午圈在地平圈之上的交点F，是右旋坐标系

时角是在天球赤道自西向东由0小时至24小时第二赤道坐标系的主点是春分点﹐它是黄道对赤道的升交点﹐过春分点的赤经圈就是该坐标系的主圈﹐

是左旋坐标系。这两种系统的第一坐标都是赤纬﹐它们的第二坐标﹐即时角t和赤经α，之间的关系为﹕s=t+α﹐式中s=F为春分点γ的时角﹐即测站的地方恒星时。第11页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-2412天球坐标系（2）★天体的周日运动不影响春分点与天体之间的相对位置﹐因此也就不会改变天体的赤经和赤纬﹐而在不同的测站﹑不同的观测时间﹐天体的时角却是变化的。所以﹐在各种星表中通常列出的都是天体在第二赤道坐标系中的坐标──赤经和赤纬﹐供全球各地的观测者使用。★在有关恒星动力学和星系结构的某些理论工作中﹐常常采用一种球面坐标系──银道坐标系，银赤交角i=62°36′银经不从升交点量起﹐而取银河中心方向(人马座)为银经的起算点﹐量度方式按左旋坐标系的规定。★以黄道为基圈﹑春分点为主点以及过春分点的黄经圈为主圈的坐标系﹐称为黄道坐标系。黄道坐标系属于左旋坐标系。黄道坐标系的基圈和主圈随著旋转天球一起作周日运动﹐同第二赤道坐标系相似﹐天体的黄道坐标不会因观测时间和观测地点的不同发生变化。黄赤交角23.5°第12页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-2413认识一些天球标志点（1）南北天极天赤道的几何极称为天极。天赤道是赤道坐标系中的基圈﹐北天极P是赤道坐标系的极地球自转轴延伸到天球上的位置,就是天球的北极和南极像转动中的陀螺一样,地球的自转轴在太空中并非固定,而是以25765年的周期在转动,这个运动称为岁差；因此春分点

和天球北极的位置亦会非常缓慢地移动南天极北天极第13页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-2414认识一些天球标志点（2）南北黄极太阳在一年中运行的轨迹叫做黄道，如果把黄道当成赤道来建立坐标系的话，这个坐标系就叫黄道坐标系，黄道坐标系的南北两个极点就叫北黄极和南黄极黄赤交角23.5°；北黄极18h66.5°在天龙座，南黄极6h-66.5°在剑鱼座第14页，课件共17页，创作于2023年2月2017-2-2415认识一些天球标志点（3）南北银极天球上距银道90°的点称为银极银赤交角62°36′北银极13h27°24′在后发座内，南银极1h°-27°24′在玉夫座内银道经过的星座共26个，跨度在20°以上的有10个星座：

1.天鹅座51°2.仙后座45°3.船帆座40°4.麒麟座38.7°5.船尾座37.3°6.天鹰座32.2°7.御夫座29.1°8.天蝎座28.9°9.半人马座25.6°10.人马座23