1、一、天文大事1、 公元 2 世纪古希腊天文学家托勒密在名著天文学大成阐述了地心说2、 1543 年波兰哥白尼在天体运行论提出日心说3、 1609 年，意大利伽里略第一次用望远镜观测天象，发现月亮上的山和谷：发现木星的四个最大卫星，发现金星的盈亏，发现太阳黑子和太阳的自转。认识到银河是由无数星体所构成，为哥白尼学说提供了一系列有力的明证。4、 16091619 年，德国开普勒根据第谷布拉赫观测行星位置的数据，发现行星运动的三个定律5、 1687 年，英国牛顿在名著自然哲学的数学原理由开普勒定律导出万有引力定律6、 20 世纪初爱因斯坦创立相对论二、天球的基本概念1、 地理坐标系：大地是球体称地球
2、为了定位人为画出了经线和纬线，垂直地轴平面同地面相割而成的圆是纬线（东西向）通过地轴的平面同地面相割而成的圆是经线（南北向）定位：横坐标以赤道为起点向南北分为南北纬（S、N）090 度；纵坐标以本初子午线（过英国格林尼治天文台）为起点向东西分为东西经（E、W）0180 度北京地理坐标：40 。 N， 116。 E（黑板手立体图）2、 天球：各种天体都好像是与我们等距地，分布在一个球面上，因此我们假想一个球体 天球；第一天球以地球为中心，第二半径任意（黑板手立体图）天穹：天球一半在地平之上，一半在地平之下，地平之上的半个天空天球周日运动：由于地球自转，各天体盖无例外的以与地球自转相反的方向（自东
3、向西）运动，越近天极周日圈越小北极星：北半球天球的绕转中心是北天极，靠近北天极一颗较亮的恒星太阳周年运动：由于地球公转，太阳以与地球公转相同的方向和周期，在众星间巡天一周（黑板手示意图） 。夜半中星的变化证明太阳周年运动；这种运动使太阳周日运动的速度比恒星每日延缓 1 度 ，周期延长 4 分钟，昼夜 24 小时，星空以 23 时 56 分（恒星日）轮转（黑板手图）3、 天球上的圈和点地平圈：通过地心且垂直于当地铅垂线的平面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆，地平圈的两级为天顶（Z）和天底（Z）天赤道：地球赤道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆，他两极为天北极（P）和天南极（P）黄道：地球
4、公转的轨道面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆，他两极为黄北极（K）和黄南极（K）东点、西点、南点、北点、春分点、秋分点，夏至点、冬至点，上点，下点4、天球上的方向和距离方向：地球上方向的延伸，赤纬方向是东西，赤经方向是南北距离：天球上只有角距离没有线距离（黑板手图解释线距离在天球上没办法读出）4、 天球坐标地平坐标系：基圈是地平圈，原点是南点（解释） ，向西度量，地平纬度称为高度（h：0 90） ，地平经度称方位（A： 0360） 。天顶距 z=90-h时角坐标系：基圈天赤道，原点是上点（解释） ，向西度量，纬度称为赤纬（：090），经度称为时角（t: 024 h），1 时=15 度。赤道坐
5、标系：基圈天赤道，原点是春分点（解释） ，向东度量，纬度称为赤纬（：090），经度称为赤径（a:024 h）。黄道坐标系：基圈黄道，原点是春分点（解释） ，向东度量，纬度称为黄纬（B：090），经度称为黄径（:0360）。5、 仰极高度天顶赤纬当地纬度（讲解） ，北半球的仰极是北极6、春分点的时角用来表示恒星时：S=t(t 春分点时角)S=t+a（S 恒星时，t某恒星时角，a 某恒星赤经）中天时某一恒星的时角 t=0因此任何时刻的恒星时等于当时中天恒星的赤经 S= a（黑板画图解释）三、 地球的宇宙环境1、宇宙是物质的聚集态构成星体。（恒星、行星、卫星、彗星、流行等）弥漫态构成星云。星际间极其
6、稀薄的气体和尘埃构成星际物质所有这些物质都称为天体宇宙中最重要的天体是恒星（例如太阳）2、恒星恒星都是由帜热气体组成的、能够自身发光的球形或类似球形的天体恒星都很遥远，距离我们最近的那颗恒星是半人马座 a（中文名：南门二）中的比邻星，其距离是 4.22 光年恒星本固定之意，以区别行星，所谓固定并非指不随天穹东升西落周日运动，而指他们在天球上的相对位置保持不变。例如北斗七星总是保持斗形。事实恒星也在运动（速度高达数百公里每秒） ，由于远不易察觉恒星速度可分为视向速度和切向速度，切向速度表现为恒星在天球上的位移，并且被叫做自行，自行最快的是蛇夫座的巴纳德星（0.31”/年）恒星能自行发光（指可见光
7、），这是它的本质特征。为什么恒星能有很高的温度？ 一 是恒星有巨大的质量，因此它有很高的中心温度，引起核聚变而释放大量能量； 二是发展阶段问题，恒星并不是从来就发光的，也不会永远是发光，只是在它生命史上的某个阶段才有发光现象，星光颜色是恒星温度的反映。恒星的光谱有不同的类型。根据恒星光谱的研究，不同温度的恒星，其化学组成大同小异。对于大多数恒星来说，主要成分是氢光谱型O B A F G K M颜色 蓝 蓝白白 黄白 黄 红 橙红表面温度（K）3-4万1-3万1 万-75007500-6000 6000-5000 5000-3500 3500-2500光谱 复色光经过色散系统分光后按波长的大小依
8、次排列的图案。例如太阳光经过分光后形成按红橙黄绿蓝靛紫次序连续分布的彩色光谱。每一种元素都有它特有的标识谱线，把某种物质所生成的明线光谱和已知元素的标识谱线进行比较就可以知道这些物质是由哪些元素组成的。发射光谱 处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱。发射光谱又可分为连续光谱和明线光谱。连续光谱 光强度随频率变化呈连续分布的光谱。包含由红到紫各种色光在内的连续彩色光带. 连续光谱是固体或液体在高温下所发出的光生成的，如弧光灯的炭粒发光，温度高达 4000。熔融的钢水发光温度也在 2000左右。明线光谱 原子所发射的线状光谱是在黑暗的背景上只有一些不连续
9、的明线。明线光谱是气体或蒸气在高温下所发出的光生成的。吸收光谱 处于基态和低激发态的原子或分子吸收具有连续分布的某些波长的光而跃迁到各激发态，形成了按波长排列的暗线或暗带组成的光谱。吸收光谱是温度很高的光源发出来的白光，通过温度较低的蒸汽或气体后产生的。太阳光谱是一种吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层，而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体，太阳光穿过它们的时候跟这些元素的标识谱线相同的光都被这些气体吸收掉了。因此我们看到的太阳光谱是在连续光谱的背景上分布着许多条暗线。这些暗线是德国物理学家夫琅和费首先发现的称为夫琅和费线。发射光谱 连续谱（高温固体
10、、液体）明线谱（高温气体） 线状普吸收光谱（白光经过低温气体）恒星质量一般在 0。05M120 M恒星大小差别很大，半径 10 公里1000 多倍太阳半径恒星的亮度是指地球上受光强度，即恒星的明暗程度；恒星的光度表示恒星本身的发光强度。在天文学上，天体的亮度和光度都用星等表示：表示天体亮度等级的叫视星等，记作 m；表示天体光度等级的叫绝对星等，记作 M。星等越大，恒星亮度越暗。通常分成六等。星等相差 5 等，它们的亮度相差 100 倍。若相邻两星等的亮度比率（级数的公比）为 R，则有：R 5 =100，可求得R=2.512。即星等相差 1 等，恒星的亮度相差 2.512 倍。 假定有两颗恒星，
11、其星等为 m 和 m0（mm 0），它们的亮度 E 和 E0 的比率为：E0/E2.512 m-m0 （2-1） 两边取对数，并记住 lg2.5120.4，得：lgE0-lgE0.4（m m 0），mm 02.5（lgE 0/E） （2-2 ）恒星的亮度与其距离远近有关。如图，光源的视亮度与其距离的平方成反比。E1/E2d 22/d12EM/Emd m2/102单从亮度是看不出恒星的真实光度的。为了比较不它们的真正亮度即光度，必须把它们“ 移” 到同一位置（距离）上，才能对比出 ,天文学把这个标准距离定为 10 秒差距，合 32.6 光年，1 秒差距则等于 206265 天文单位。图 2-3
12、光源的视亮度与其距离的平方成反比距离增加 1 倍，亮度减为 1/4标准距离（10 秒差距）下的恒星的亮度称绝对亮度，其星等叫绝对星等。又 EM/Em2.512 mM 便得，d2/1022.512 mM两边取对数，那么可得，M=m55lgd （d 单位为秒差距） 该式是现代恒星天文学最重要得公式之一。只要测定恒星得绝对星等，便可按平方反比定律，求知该恒星的距离。单星 、双星和星团。一般的恒星是单个存在的。但是，有一些恒星是成双成对的，被称为双星。还有许多恒星集中分布在一个较小的空间，彼此有物理联系，形成一个稠密的恒星集团，叫做星团。变星 、新星和超新星。有些恒星的光度在短时期内会发生明显的、特别是周期性的变化。变化的周期，长的可达几年到十几年，短的只有几日甚至几小时。这样的恒星称为变星。按其成因，变星可分食变星、脉动变星和爆发变星三类。爆发变星中，亮度在很短时间（几小时至几天）内突然剧增、然后缓慢减弱的恒星叫新星。爆发规模特别大的变星叫超新星，其光度变幅超过 17 各星等，即亮度可突然增强到原来的几千万倍甚至近万万倍。恒星单星双星光学双星物理双星（天狼星）星团球状星团
