1、基础天文绪论（1） - 认识宇宙的历史与工具,绪 论,天文学是人类认识宇宙的一门自然科学，观测研究各种天体和天体系统的位置、运动、分布、结构、物理状态、化学组成及起源演化规律； 宇宙四方上下曰宇，往古来今曰宙。宇宙包含了所有的空间、时间、物质和能量； 基础天文是天文系的本科基础专业课，主要介绍天球与天球坐标系、时间计量和天文望远镜等天文观测的基础知识，以及太阳系、恒星、星系和宇宙的结构与演化的基础知识； 介绍天文学的主要研究手段和成果，为后续的专业课的学习做好准备。,教学计划,教学计划：共计32学时,其中教室授课16学时(单周周二上课)，外出实习16学时； 成绩测定：平时成绩（20%）、教学实
2、习（20%）、笔试（60%） 联系方式：姜晓军 13911534100 64838796,课程安排,赴国家天文台兴隆基地实习,人类历史上认识宇宙的几次飞跃,地球是球型的 （月食、估算地球周长）； 建立日心体系（日月行星的运动、伽利略的贡献、近代 天文学）； 万有引力定律（开普勒、牛顿、哈雷等、天体力学）； 太阳系的演化（康德、拉普拉斯、不同年龄的恒星）； 银河系和星系的概念（哈雷、赫歇耳、罗斯）； 天体物理学的兴起（照相术、光谱分析、光度测量、当代天体物理学）； 时空观的革命（时间-空间-物质-运动）,认识宇宙的途径,直接探测： 登月 宇宙飞船/探测器 电磁波 宇宙线 中微子 引力波,地面光
3、学观测仍是主要手段,绝大多数处于凝聚态的天体（恒星等），其温度从数千度到数万度，辐射集中于光学波段； 携带大量天体物理信息的谱线,主要集中于可见区; 大气在可见区有良好的透射； 有良好的探测设备； 有悠久的历史和丰富的经验：,望远镜和探测器,光学天文望远镜,折射望远镜 反射望远镜 折反射望远镜,折射望远镜,物镜为折射镜，通常采用两片结构，在部分消除色差的同时，还可以消除球差和彗差，工作视场可达2度； 目前世界上最大的折射望远镜位于美国叶凯士天文台，建于1897年，口径1.02m，f/19.4；Lick天文台的居第二位，口径0.91m，f/20,反射望远镜,主焦点系统：像场改正镜 牛顿系统：,卡
4、塞格林系统,经典卡塞格林：抛物面+双曲面； R-C：双曲面+双曲面；,格里高利系统,凹抛物面 + 凹椭球面 正像 光栏,耐斯米斯系统,折轴系统,光学望远镜的发展,天文学发展史，是不断追求观测更暗弱天体的历史 - 口径和灵敏度 最大的折射望远镜1.02米 ( 1897年叶凯士天文台)，折射望远镜对玻璃材料要求高，加工较复杂, 透镜会严重吸收紫外光 帕洛马山天文台口径5.08米的海尔反射望远镜 主动光学技术、自适应光学技术和大镜面拼接等先进技术的发展，突破了对光学镜面口径限制。,the 5-m-diameter Hale optical telescope on Mount Palomar in
5、California.,海尔望远镜,现代地基天文望远镜发展方向,大口径 轻薄镜面 小焦比 地平式机架 高精度、自动化 新型观测室 多目标光纤引导 主动光学与自适应光学,大视场 小焦比 联网与布阵 全自动控制 海量数据实时处理与分析,Space vs. Ground-Base,LAMOST,突破了大视场望远镜不能兼备大口径的瓶颈； 首先在一块大镜面上同时采用薄镜面主动光学和拼接镜面主动光学； 在一个光学系统中采用两块拼接镜面； 独创4000根光纤的并行可控定位技术； 光谱获取率最高的望远镜。,国外大口径望远镜进展 -LSST,8.4米，3度视场 6色，每夜800幅，每周两次 亮度、位置变化深空电
6、影 30TBytes/night real time alerts via email 数据面向公众 Wide/Fast/Deep First light: construction starts + 5 years 10-year scientific survey: 1st light + 2 more years,VLT (ESO 1986-2000) 4 X 8.2米, F/1.8 径厚比46 RC F/13.6 指向精度1”，跟踪精度0.05” 干涉基线 202米,LBT（意、美、德） 8.4米 11.8米 22.8米 熔石英轻量化主镜 F/1.142 系统焦比 F/15 First
7、 binocular light:2008.03,Abell 611,Gemini N主镜(8.1m)厚仅20cm，镜后有120个促动器，能单独上下移动万分之一到千分之一头发丝厚度，只有咖啡杯大小。另外60个促动器压在主镜的周边。,The Keck Telescopes viewed from the North. （1991，1996）,西班牙的GTC,36 X 1.8米 基线长度：80米,The Keck Telescopes,HET由91个口径为1 m 的球面镜组成, 它仅用于光学红外光谱巡天。类似的设计还有南非的SALT,The HET Telescope,国外大口径望远镜进展 - T
8、MT,目前已经完成最后设计（2010.6完成），2012年开始建设，2017-2018年开光 ,2018-2019年开始科学运行 大视场的R-C系统，地平式支架，主镜口径30米，F/1,由492块1.45米子镜组成 系统焦比 F/15, FOV 20 台址：Mauna Kea on Hawaii 国家天文台已经加入TMT计划,GMT,主镜由7块8.4米的离轴子镜组成，等效聚光本领21.4米，等效分辨本领24.5米,为HST的10倍 主焦点焦距18米，f/0.7 系统焦比F/8, FOV 20 转动重量1689吨 智利 1st Light 2017,E-ELT,口径39.3米，约1000块直径1.4米的子镜组成，副镜6米 视场10，五镜系统 300nm 24micron Operation planned for early in the next decade,日本的8.3m昴星团(Subaru)望远镜 单镜面,
