007《流星和流星雨的观测》省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

天文学基础与观察制作人：光芒1/52流星和流星雨观察

一、观察流星和流星雨时机二、流星和流星雨目视观察三、流星和流星雨摄影观察四、流星和流星雨视频观察2/52一、观察流星和流星雨时机1、观察偶发流星时机夜空中常见到单个流星．出现时间和方向没有什么规律，这叫做偶发流星。（在晴朗无月夜晚，一个人每小时大约可看到10颗左右流星。）偶发流星出现是随机．并随昼夜、季节和地理纬度不一样而改变。不过长时间观察表明，它们出现有一定统计规律。

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普通而言，一天之中，拂晓(当地时间早晨4—6点)时看到流星数目比黄昏(下午6点左右)多好几倍。这与地球自转和公转运动相关。在一年之中出现情况，依据观察统计：在北半球每年4月流星最少，9月出现得最多。也就是说，一年之中，秋天看到流星比春天多。4/52

这与地球自转及流星体物质在它轨道上分布不均匀性相关。确切原因还没有搞清楚，因为当前相关偶发流星周年改变研究还很不充分。2、每年可观察哪些流星雨A、当密集成群流星体(称流星体群或流星群)冲入大气层形成流星雨时，它们运动方向原本是相同，但因为人眼透视效应，看起来好象是从“一点”（确切讲是从一个区域)辐射出来。5/52当每小时进发出流星数到达数千乃至数万颗时，就称为流星暴雨或流星暴。通常，天文学家按照流星雨辐射点所处位置来给它命名，辐射点在哪个星座就用哪个星座名称来称呼它，如狮子座流星雨等。B、许多流星雨都会周期性地出现，这是因为形成它们流星体群，其母体往往是一颗周期性彗星。6/52

因为彗星每次回归近日点都在太阳作用下分裂、瓦解，久而久之彗星“残骸”便形成了如同“呼拉圈”似椭圆轨道；每当它们轨道与地球轨道相交时就会出现流星雨。因为流星体分布得不均匀，每年出现流星雨强度不尽相同；彗星抛散物在彗星母体附近最为密集，因而只有当慧星回归近日点附近时，才有可能出现流星暴雨。7/52C、每年可观察到哪些流星雨?盛夏晴朗夜晚，从7月17日至8月24日，能够观察英仙座流星雨，最盛时期是8月12日，每小时可看到五六十颗流星，甚至更多。辐射点位置在英仙座内，赤经为46°，赤纬58°。冬季有机会看到比拉彗星女儿——漂亮红色流星雨，它来自仙女座Υ星附近，辐射点位于赤经25°，赤纬43°；条条流星丝光，从辐射点向四方射出，真可谓“仙女散花”。8/52

狮子座流星雨可于每年11月14日至21日观察到，但在通常年份里能观察到流星数目极少，每小时只有几至十几颗。狮子座流星雨大约每33年出现一次活动强盛期，不过否每次都出现还取决于流星体运行中受到大行星影响。狮子座流星辐射点位于赤经153°，赤纬22°，它活动周期与坦普尔-吐脱彗星相同。

9/52依据天文计算，坦普尔-吐脱彗星已于1998年2月28日返回近日点，1997年至年是狮子座流星雨活动强盛期，在此期间地球离彗星母体轨道距离近于0．012天文单位，是观察流星雨最好时机。

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中国紫金山天文台流星雨研究组曾宣告，1998年11月18日和1999年11月18日前后，人们有可能看到33年来最强狮子座流星暴雨，以下是1998年狮子座流星雨曾给我们带来欣喜。为了帮助大家不失失机地观察到流星雨，下表列出了每年可观察流星雨。11/5212/5213/5214/5215/52二、流星和流星雨目视观察

直接用眼睛或用双简望远镜、广角望远镜来作目视观察，是观察流星最简便易行方法。观察时要注意和统计什么呢?下面，我们结合国际流星组织(IMO)规范要求加以介绍。(1)流星和流星雨观察

观察前准备。观察流星或流星雨首先要选择好观察地点。

16/52应该在天光背景暗空阔地方进行观察，最好在城郊地域，那里没有或极少有光污染。远离城市学校操场是可选择观察地点。

观察前应准备工具和物品有：星图、钟表、暗红光手电筒(电筒前遮一块红布)，录音机、统计纸、铅笔等；食品、饮料。若在冬季，一定注意穿暖，并带好防寒用具，如毛毯、羽绒服等。17/5218/52A、测试眼睛极限星等。

观察前，应先有一段时间让眼睛适应黑暗；然后，观察天顶附近星座，看不一样亮度恒星，由星图标出星等检验眼睛看到星亮度，由此测试你能看到最暗星是几等星，这就是你眼睛极限星等。能够在不一样时间测试屡次，然后取其平均。19/52B、观察和统计内容。

首先要做好观察环境统计，它内容包含：观察地点(地理经度、纬度)，天气情况(是晴是阴?有云?有雾?气温等)等。对观察时间要准确统计包含开始时间、结束时间，以及观察有效时间等。20/52

观察主要内容有：①流星或流星雨出现时刻、连续时间，最好用录音机录下口述结果；②流星计数，每小时或每分钟出现多少颗；③流星亮度预计，几等星有多少；④流星颜色，白色、黄色、红色还是绿色；21/52⑤流星出现点、消失点坐标，描绘在星图上；⑥视野场中心位置，可用视野中心星座或恒星名称表示。C、观察注意事项。观察中有以下几点请同学们注意：①观察流星雨时不要只把目光盯住辐射点，要注意辐射点周围较大范围天区。22/52②注意每个人独立观察，并如实统计所观察到一切；眼睛要一直盯着观察天区，即使统计时也不要将目光移开；最好有些人专门负责统计，或用录音机进行口录。23/52③注意区分流星雨和偶发流星。沿流星路径反方向做延长线，看它是否经过辐射点，假如经过则属于此流星雨，不然就是群外流星。④假如发生火流星，要注意观察流星余迹，统计其连续时间；若流星余迹消失很快(短于十分之一秒)，则星上角注上“+”号，表明是一颗余迹短暂流星。24/5225/5226/5227/52

(2)观察资料处理

天顶小时率计算。辐射点位置不一样时，可观察到流星数目不一样：辐射点越低，可观察到流星数目越少，这是地球大气吸收和散射造成消光影响所致。所以，为了客观地比较流星活动强弱，应把所观察到流星数目都归化到同一高度。为此，引入了天顶小时率ZHR，它定义为晴夜在天顶处每小时观察到流星数，其计算公式为：

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ZHR=(n/Teff)Fcz式中，Teff为有效观察时间，即扣除中间休息观察时间，以小时计算；n为该时段内观察到流星个数；F为云量更正因子；c为目视极限星等更正因子；z为天体不在天顶时更正量。29/52F经过云覆盖量加权平均系数k来计算：F=1/(1－k)晴夜，A=0，F=1;若有云，则先求出k。极限星等更正因子c，即观察者目视极限星等Lm不一样于6.5等星时更正：c=r

6.5—Lm，式中，r是星等为m+1流星数N

m+1”与星等为m流星数Nm之比。对于流星暴雨，r=2.0~3.5，或取r=0.30。z由下式计算：

z＝(sinh)－1

30/52式中，h为天体地平高度(10°≤h≤90°)，可由球面公式计算(也能够由天文软件查出)：sinh＝sinＡsinＢ＋cosＡCOSb(S-a)式中，A为观察地地理经度；a为天体赤经(以度表示)，B为天体赤纬；S为地方恒星时，S-a=t,t为天体时角。31/52

辐射点坐标确实定。先把流星矢标绘在星图上，然后将矢线沿流星运动相反方向延长，同一流星群延长线将聚集于一点或一小区域，这就是辐射点位置所在；它在星图上赤经和赤纬即为辐射点坐标。

日视观察流星雨统计格式。按照国际流星组织(IMO)要求填写目视观察流星雨统计，内容以下：观察日期：开始观察时间，结束观察时间(世界时)观察地域：地理经度λ，地理纬度θ观察地：国家或地域

32/52观察者姓名：观察流星雨：观察到每小时流星数和每个流星雨流星总数(可能一夜出现多个流星雨)流星雨辐射点位置：α，δ观察流星数N：若没看到流星，记为“0”；若流星雨流星很多，不计其数，记为“／”。33/5234/52三、流星和流星雨摄影观察

天体搔影是天文兴趣者最感兴趣活动之一。流星和流星雨摄影观察，最大优点是能客观地绘出它们准确方位和星等。(1)摄影方法和器材a、天文兴趣者拍摄流星或流星雨多采取直接摄影，普通有两种方法。一是固定拍摄方法，另一个为跟踪拍摄。

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假如在相机前加一旋转快门，则能够拍摄到断断续续流星划迹，已知快门旋转速度就可计算出流星运动速度(图）b、注意拍摄火流星余迹，这需要露光l至6小时。火流星巡天摄影观察也是很有趣活动。所用摄影器材有：36/52

摄影机：选择好一架广角摄影机，视场越大越好，如20°～40°。对它极限星等要有所了解。

胶卷(或底片)：采取黑白胶卷，感光灵敏度要到达ISO400，ISO1600或ISO3200，以适于在弱光场所下拍摄。因为火流星较亮，普通可选中等灵敏度胶片(如感光度为ISO400)。

三角架和快门线：要有稳固三脚架与控制灵活快门线，这是拍出好片子至关主要原因。37/5238/5239/52(2)资料处理摄影后要用显影液、定影液认真冲洗底片，冲洗后要晾干假如要测定流星星等，则必须要进行定标处理。欲将照片寄往国际流星组织，应在照片后面写上以下内容：观察者姓名：国家，地址，Email(电子信箱号)，电话，传真观察地点：地理经度、纬度及海拔高度观察时间：流星雨出现后开始露光时间与结束露光时间(世界时)流星雨辐射点(或偶发流星出现)坐标：

40/52摄影视场中心位置：流星星等与个数预计：几等星流星有多少个流星速度预计：如很慢，慢，普通，快，很快摄影机情况：口径，焦距，光圈胶卷(底片)情况：类型，感光度ISO，冲洗液(如用D—76冲洗)，定影时间等41/52(3)观察注意事项摄影机镜头方向：不要把相机镜头对向辐射点。曝光时间：要依据底片灵敏度确定露光时间。底片冲洗：拍摄流星时一定要在同一卷底片上拍下定标片，然后再冲洗底片，方便测出流星摄影星