與天文星空觀測望遠鏡相關(guān)知識

1、天文學(xué),,,第一章 天文觀測基礎(chǔ)知識,世界上有兩件東西能夠深深地震撼人們的心靈,一件是我們心中崇高的道德準則,另一件是我們頭頂上燦爛的星空. ---伊曼努爾·康德,天文學(xué),§1.1 星座與四季星空,一、星名： 1.有的根據(jù)神話故事,如牛郎星、織女星、天狼星、老人星等； 2.有的根據(jù)中國二十八星宿,如角宿一、心宿二、婁宿三、參宿四和畢宿五等； 3.有的根據(jù)恒

2、星顏色，如大火（心宿二）； 4.還有的根據(jù)所在天區(qū),如天關(guān)星、北河二、北河三、南河三、天津四、五車二和南門二。,天文學(xué),二、星座： 為了認星方便，人們用假想的線條將亮星連接起來，構(gòu)成各種各樣的圖形，或人為地把星空分成若干區(qū)域，這些圖形連同它們所在的天空區(qū)域，中國稱之星官，西方叫做星座。,天文學(xué),1、中國古代把可見天空分為三垣四象二十八宿,三垣：北天極及附近的三個較大天區(qū)紫微垣：（中垣）天北極周圍天區(qū)太微垣：（上垣）包括

3、紫微垣與二十八宿之間的獅子座、后發(fā)座、室女座、獵犬座等天區(qū)。天市垣：（下垣）包括蛇夫座、巨蛇座、天鷹座、武仙座、北冕座等天區(qū)。,天文學(xué),二十八宿：黃道附近的二十八個區(qū)域,四象：將二十八宿分成四組，每組七宿， 分別與四個地平方位、四種顏色相匹配。東方蒼龍，青色：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方玄武，黑色：斗、牛、女、虛、危、室、壁；西方白虎，白色：奎、婁、胃、昴、畢、觜、參；南方朱雀，紅色：井、鬼、柳、星、張、翼、軫；二十

4、八宿的范圍有大有小，最大的為井宿，赤經(jīng)跨度約為330，而最小的觜宿和鬼宿，僅有20 – 30 。,天文學(xué),天文學(xué),2、國際通行的星空區(qū)劃—— 88個星座,88個星座的確定： 1928年，國際天文聯(lián)合會正式公布了88個星座，并規(guī)定以1875年的春分點和赤道為基準的赤經(jīng)線和赤緯線作為劃分星座范圍的界限。（其中北天29個，黃道12個，南天47個。） 星座大小相差懸殊，所含星數(shù)也各不相同，同一星座的星無任何物理聯(lián)系。,天文學(xué),天

5、文學(xué),三、四季星空,天文學(xué),天文學(xué),斗柄指東 天下皆春 斗柄指南 天下皆夏 斗柄指西 天下皆秋 斗柄指北 天下皆冬,天文學(xué),1.春夜星空 春天的夜晚，最引人注目的是高懸于北方天空的北斗七星（即大熊座α、β、γ、δ、ε、ζ、η），它斗柄指向東方，除ε星是3m 外，其它6顆均為2m。從北斗七星出發(fā)，連接北斗星斗口的β星和α星并延長到這兩顆星距離5倍遠的地方，可找到明亮的北極星（小

6、熊座α，星等為2m）；沿斗口的另外兩顆星δ星和γ星的聯(lián)線向西南巡去，可找到一顆白色亮星——軒轅十四(獅子座α，星等為1m)；順著斗柄的δ星、ε星、ζ星、η星所形成的曲線延伸出去，能找到一顆橙色的零等亮星——大角星（牧夫座α）；繼續(xù)南尋可找到另一顆1m亮星——角宿一（室女座α）；再繼續(xù)向西南巡去可找到由4顆小星組成的四邊形，這就是烏鴉座。這條始于斗柄、止于烏鴉座的大弧線稱為春季大曲線；由大角、角宿一和獅子座β構(gòu)成的三角形稱為春季大三角。

7、牧夫座中有5顆由3m以下的暗星組成的五邊形，加上大角星，很像一個風箏。大角星就像掛在風箏下邊的明燈。緊靠牧夫座的東偏北有7顆3m以下的暗星，它們像一個小小的半環(huán)形串珠，開口對著北方，這就是北冕座，古人把它想象成一頂王冠；其中最亮的是北冕座α星（3m）。室女座呈“土”字形，角宿一位于土字下面一橫的東段，土字的一豎同下面一橫的交點處是3m的室女座γ星，它幾乎位于天赤道上，且離秋分點很近。獅子座是春夜星空中很引人注目的角色，它像一個反寫

8、的問號；東邊的三顆星構(gòu)成一個小直角三角形，最東邊角頂上是一顆黃色的2等星——獅子座β星。烏鴉座南面是長蛇座，它的星都很暗，最亮的長蛇座α星（角宿一）是一顆2等星。此外，春夜星空中還可看到巨蟹座、天龍座等。,附：四季星空特點,天文學(xué),2.夏夜星空 夏日黃昏以后，北斗七星位于西北方天空，斗柄指向南方（見本書配套光盤夏季星空圖）。這個時期星空的特點是，銀河像美麗的光帶掛在天穹，從北偏東的地平線向南方延伸，明亮的織女星（天琴座α）和牛郎

9、星（天鷹座α）在銀河兩旁含情脈脈相望?？椗歉浇?m的天琴座β星（漸臺二），它是著名的食變雙星?？拷＠尚俏鞅焙蜄|南各有一顆暗星，俗稱扁擔星，傳說那是牛郎挑著來同織女相會的一雙兒女；它們同牛郎星排成一條直線，統(tǒng)稱河鼓三星。在天琴座的東北，在銀河背景上可看到一個十字形的星座叫做天鵝座，十字的東北端那顆白色的1等星是天津四（天鵝座α），十字西南端的一顆3等星是輦道增七（天鵝座β），它是用小望遠鏡就可以分辨出的目視雙星。由銀河兩側(cè)的織女星、

10、牛郎星和銀河之中的天津四所構(gòu)成的大三角，稱夏季大三角，這是夏夜星空的重要標志。由織女星順著銀河“岸”邊向南邊巡去，可看到一顆紅色的亮星——心宿二（天蝎座α,星等為1m），它和十幾顆星組成S形曲線，這就是夏季的代表星座天蝎座，蝎尾浸沒于銀河之中。由牛郎星沿銀河南下，可找到人馬座，其中的6顆星組成南斗六星ξ星、τ星、σ星、ψ星、λ星、μ星，與西北天空的北斗七星遙遙相對。人馬座部分的銀河最為寬闊和明亮，因為人馬座方向是銀河系中心的方向。由織

11、女星向牛郎星聯(lián)線并繼續(xù)向東南方向延伸，可找到由暗星組成的摩羯座。沿天津四與織女星的連線向西南方向巡去，可找到武仙座，武仙座以西就是由七顆小星圍成的北冕座。,天文學(xué),3.秋夜星空 秋高氣爽，天空剛剛拉上夜幕時，北斗七星橫在地平線上，斗柄指西，這時不容易看到它（見本書配套光盤秋季星空圖）。 飛馬當空，銀河斜掛，這是秋季星空的重要特征。從頭頂?shù)那锛舅倪呅伍_始，它由飛馬座α星、β星、γ星和仙女座α星構(gòu)成，除飛馬座γ星為3m星外，

12、其均為2m星，因而十分醒目。由飛馬座γ星向仙女座α星延伸，經(jīng)由仙后座β星可找到北極星；由飛馬座γ星向南延伸可找到鯨魚座β星；由飛馬座的β星向α星延伸，在南方低空可找到秋季星空唯一的一顆1m的紅色亮星北落師門（南魚座α星）；由飛馬座α向飛馬座β星延伸可找到仙王座；沿仙女座向東北方向延伸可找到英仙座，其中的大陵五（英仙座β星）是著名的食變雙星；秋季四邊形的東南面是雙魚座和很大的鯨魚座，鯨魚座ο星是一顆著名的長周期變星。仙王、仙后、仙女、英仙

13、、飛馬和鯨魚諸星座構(gòu)成王族星座，是秋季星空的主要星座。秋季四邊形的西南面是寶瓶座和摩羯座。秋季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31這樣的深空天體雖然不太亮卻十分壯觀。,天文學(xué),4.冬夜星空 在寒冷的冬天，夕陽西下后的夜空，北斗七星出現(xiàn)在東北低空，斗柄指向北方（見本書所附光盤冬季星空圖）。冬季星空中最引人注目的是高懸于南天的獵戶座。它主要由七顆亮星組成，夾在紅色亮星參宿四(獵戶座α,星等為1m)和藍白色亮星參宿七(獵戶座

14、β星，星等為1m)之間的三星(獵戶座δ星、ε星、ζ星)被看作是獵人腰帶上的明珠；著名的獵戶座大星云就位于中間那顆明珠附近。順著三星向南偏東巡去，可找到全天最亮的天狼星(大犬座α)，它是一顆雙星。參宿四的正東另有一顆白色的亮星南河三(小犬座α星，星等為1m)。參宿四、天狼星和南河三組成冬季大三角，淡淡的銀河從中穿過。 沿獵戶座三星向西北望去，可找到一顆紅色亮星——畢宿五(金牛座α星，星等為1m)以及附近的幾顆小星，它們組

15、成畢星團；再繼續(xù)向西北巡去，可看到由6-7顆小星組成的昴星團；它們皆屬金牛座。金牛座的東北是形如五邊形的御夫座，主星五車二(御夫座α星)是1m星。順著參宿七和參宿四的聯(lián)線向東北巡去可找到雙子座，它像個矩形，其中可找到兩顆亮星：橙黃色的1m星北河三(雙子座β星)和藍白色的2m星北河二(雙子座α星)。五車二、北河三、南河三、天狼星、參宿七、畢宿五共同組成冬季大六邊形。,天文學(xué),一、天球 以任意點為球心，任意長為半徑，為研究天體的位置和

16、運動而引進的一個與人們直觀感覺相符的假想圓球。,特點：1、與直觀感覺相符的科學(xué)抽象2、天體在天球上的位置只反映天體視方向的投影3、天球上任意兩天體的距離用其角距表示4、地面上兩平行方向指向天球同一點5、任意點為球心,§1.2 天體的周日視運動,天文學(xué),1、天極(p、p’,)和天赤道(Q、Q’, )2、天頂(Z)天底(Z,)和真地平3、天子午圈、四方點、和卯酉圈4、黃道和黃極5、二分點和二至點,附：天球上的基本

17、點圈,天文學(xué),1、天極和天赤道：,天極：P 過天球中心做一與地球自轉(zhuǎn)軸平行的直線（天軸），它與天球相交的兩點為天極。天赤道：QQ’ 過天球中心做一與天軸垂直的平面（天赤道面），它與天球相交的大圓為天赤道。,天文學(xué),2、天頂、天底和真地平：,天頂：Z 過天球中心做一直線與觀測點的鉛垂線平行，交天球于兩點，位于觀測者頭頂?shù)囊稽c稱天頂。天底：Z’ 與天頂相對的另一交點為天底。真地平：過天球中心做一與鉛垂線垂直的平面，與天球相

18、交的大圓為真地平。,天文學(xué),3、天子午圈、四方點、卯酉圈,天子午圈：過天極和天頂?shù)拇髨A。四方點：天子午圈與真地平相交的兩點為南北點，（靠近北天極的為北點）天赤道與真地平相交的兩點為東西點。卯酉圈：過天頂和東西點所做的大圓弧。,,天文學(xué),4、黃道與黃極,黃道：過天球中心做一與地球公轉(zhuǎn)軌道平面平行的平面為黃道面，與天球相交的大圓為黃道。黃極：黃道所對應(yīng)的兩個極點。 黃赤交角：黃道與赤道的交角。ε＝230.5,天文學(xué),5、二分點、

19、二至點,二分點： 黃道與天赤道的兩個交點。 春分點；秋分點二至點： 黃道上與二分點相距900的另兩個點。 夏至點；冬至點,天文學(xué),當?shù)氐牡乩砭暥鹊扔诒睒O星的高度,天文學(xué),,,,在地球赤道地區(qū)看到所有天體都垂直于平面做圓運動,在中緯地區(qū)看到的天體的周日視動,在地球的南、北極地區(qū)看到所有天體都平行于地平圈做圓運動,二、不同緯度處的天體視運動： 1、極區(qū) ：δ＝h 2、赤道地區(qū)： 3、中緯度地區(qū)：,

20、天文學(xué),三、永不上升與永不下落天體1、永不下落天體： 永不上升天體： 2、地理緯度越高，這類天體越多： 極區(qū)：各半； 赤道：無,永不下落天體,,永不上升天體,,天文學(xué),天文學(xué),這是北天恒星周日視運動的照片。每條弧線都是一顆恒星穿過夜空的軌跡。圖(a)的暴光時間約為1小時，圖(b)約為5小時。,天文學(xué),周年視運動 地球的公轉(zhuǎn) →天體的周年視運動→太陽自西向東在黃道上每年運行一周 →造成四季星空的

21、不同。,§1.3 天體的周年視運動,天文學(xué),天文學(xué),日期：3月21日~ 4月20日~ 5月21日~ 6月22日 ~ 7月23日~ 8月23日~ 9月23日 太陽經(jīng)過： 白羊座 | 金牛座 | 雙子座 | 巨蟹座 | 獅子座 | 室女座日期： 9月23日~10月23日~11月22日~12月22日~1月20日~ 2月18日~3月21日 太陽經(jīng)過： 天秤座 | 天蝎座 | 人馬座 | 摩羯座 | 寶瓶座

22、 | 雙魚座,天文學(xué),黃道應(yīng)有13宮!!!,天文學(xué),天文學(xué),太陽每年進入黃道13宮的日期、時間（2000.0）,天文學(xué),天文學(xué),,1）星座名稱多處錯訛2) 時間間隔基本上均勻分布，并沒有顧及實際星座有大有小，更不考慮黃道上有13個星座的情況3）大致符合2000多年前古希臘時代 的太陽運動位置,天文學(xué),從春分點開始，每300一個方位共12個方位，沿用以白羊座打頭的12個名稱，只具有虛擬的意象。,“星座算命”已經(jīng)與星座無關(guān)，所謂某

23、人屬于某一個星座，并不是天上的真實星座，更不符合“太陽在哪一個星座中運行”的真實情況。,天文學(xué),§1.4 天體的視亮度和星等,自古以來人們?yōu)槭煜ば强铡⒆R別星空的亮度，習(xí)慣上把肉眼看到的星的亮度分為6等，把最亮的星定為1等，把勉強看到的暗星定為6等星。 為了使星等系統(tǒng)更為精確，普森規(guī)定星等相差5等，亮度之比精確地等于100倍。 后來星等的范圍也向兩端延伸了，比1等星亮的有0等星和負星等的星，比6

24、等星更暗的有7等星、8等星。 例如：太陽是-26.7等，月亮滿月是-12.6等，木星是-2.1，天狼星是-1.4等。,天文學(xué),§1.5 天球儀的使用,1.天球儀的構(gòu)造及校準,天球儀是一個表述各種天體坐標和演示天體視運動的天球模型。球面上標有亮星的位置、星名、國際通用的星座以及幾種天球坐標系的標志和度數(shù)。天球儀上還繪有赤道圈、赤經(jīng)圈、赤緯圈和黃道圈。,天文學(xué),一個裝置正確的天球儀必須滿足以下條件：(1) 赤

25、道圈與地平圈相交的兩點分別通過正東、正西兩點。(2) 東西兩點與子午圈南點均相距90º。3.使用天球儀可以解決以下幾類問題：1. 求已知長春地區(qū)（ φ= 44°）某區(qū)時的天象。2. 粗略確定天體的赤經(jīng)和赤緯。3. 了解地面上不同緯度處天體的視運動情況。,天文學(xué),§1.6 星表、星圖和星圖軟件的使用,1.星表 星表記載著恒星的各類基本數(shù)據(jù)，如位置、星等、色指數(shù)、光譜型等。

26、 按照天體的類型，可將星表分為變星星表、星云星表、星團星表、星系星表、射電源星表和X射線源星表等。 目視星表中最重要的有： 《波恩巡天星表》，HD星表，《亮星星表》，SAO星表 美國海軍天文臺全天星表，《博斯星表》，《目視雙星星表》 《星云星團總星表》，變星總表,天文學(xué),2.星圖 將天體在天球

27、上的視位置投影在平面上所繪成的圖就是星圖。實用星圖可以幫助我們認星、找星、熟悉天體的星等和顏色。星圖大致可分為： （1）全天星圖 全天星圖按照一定的歷元，標出每顆星在天球上的視位置（用赤緯和赤徑表示）和星等（用大小不同的黑點表示），并用不同符號來表示雙星、變星等。星圖把天區(qū)按照赤經(jīng)分成24個經(jīng)區(qū)，每隔10°繪一個緯圈。一般包括有極區(qū)附近的天圖及包括不同赤徑、赤緯的分圖。,天文學(xué),（2）星圖軟件 在現(xiàn)代天文

28、觀測中，由于計算機的廣泛使用，借助于星圖軟件，可使天文觀測變得既方便又準確，。如EZC軟件可以展示不同地區(qū)、不同時間的星空圖像、月像、大行星視運動的軌跡、以及各種天體如大行星、星系、星云等的圖像，還可以提供主要亮星的坐標、星等、方位、地平高度等參數(shù)，以及地方時間的換算。目前常用的有Skymap 和EZC等星圖軟件,天文學(xué),skymap,天文學(xué),（3）活動星圖 一般由兩部分組成?！肮潭ú糠帧鄙侠L有星圖，圖中心為北天極。圖上標有

29、黃道和天赤道兩個圓圈，天赤道上標有赤經(jīng)的數(shù)值，每顆星的赤經(jīng)赤緯都可在星圖上讀出。星圖的四周標明日期，即太陽在黃道上視運行到相應(yīng)位置的日期。另一部分是活動星圖的活動部分。圖的中心表示北天極，圖上橢圓切口表示當?shù)鼐暥鹊牡仄饺?，即可見范圍。圖的周圍標明一天中的24小時，將兩張圖的中心對準，就是一張活動星圖。若想觀測某日星空，可轉(zhuǎn)動活動盤，將當日的日期對準固定盤對應(yīng)的時刻，橢圓切口內(nèi)出現(xiàn)的星空，即為觀測時刻的星空。,天文學(xué),3.天文年歷

30、 天文年歷是天文學(xué)家運用天體力學(xué)理論推算的天文歷書，其中列有每年天體（太陽、月球、大行星和亮的恒星等）的視位置；這一年特殊天象（日食、月食、彗星、流星雨和月掩星等）發(fā)生的日期、時刻以及亮變星的變化情況等。中國紫金山天文臺每年編輯出版一本《天文年歷》，天文愛好者雜志社每年編輯出版《天文普及年歷》。,天文學(xué),精密時間的應(yīng)用舉例,與時間有關(guān)的計量基礎(chǔ) 光速＝ 299,792,458 m/s 光在真空中傳播1m只需 - 1

31、s/3億 - 3 ns 標準計量實驗室中1m長度的校準 所有與米長有關(guān)的物理量均與時間有關(guān)，例： 速度、 加速度、功率和能量單位等等,天文學(xué),,一、恒星時 定義：以春分點的周日視運動為依據(jù)建立的時間系統(tǒng)。 時間單位：恒星日—春分點連續(xù)兩次上中天的時間間隔。 起始點：上中天。 恒星時在數(shù)值上 等于春分點的時角。 S = tr = α+ t當任一恒星時上中天時

32、t=0；即s=α。,天文學(xué),二、真太陽時,定義：以太陽視圓面中心的周日視運動為依據(jù)建立的時間系統(tǒng)。時間單位：真太陽日—真太陽連續(xù)兩次上中天的時間間隔。起始點：下中天。 真太陽時 以真太陽的時角度量：m⊙ ＝ t⊙＋12h= t + 12h,天文學(xué),1、真太陽時比恒星時每日約長4分鐘,太陽在周日視運動的同時，又以逆時針方向做周年視運動，每日在黃道上自西向東約運行1度，因此真太陽時比恒星時約長4分鐘。 s ≈ m⊙

33、＋3m56s,,,,,北極點,子午線,,春分點,,,,周年,周日,赤道,天文學(xué),太陽時和恒星時,天文學(xué),2、真太陽時的缺陷,（1）、太陽在黃道上的運動不均勻。 （地球公轉(zhuǎn)軌道為橢圓）（2）、即使太陽在黃道上運動均勻，由于黃赤交角的存在，投影在赤道上的太陽時角變化也不均勻。,天文學(xué),三、 地方時、世界時、區(qū)時,計量系統(tǒng)的地方性 恒星時、真太陽時、平太陽時是以春分點、真太陽、平太陽為參考點，以過當?shù)刈游缛Φ臅r刻為起算點，

34、以時角量的。 對于觀測者，只要位于不同的地理經(jīng)圈，就對應(yīng)不同的天子午圈，因此，參考點過不同的天子午圈，所得時刻不同。,天文學(xué),1、地方時：,定義： 以本地子午面為起算平面，根據(jù)任意量時天體所確定的時間。（s、m ⊙、m） 地方時與地方經(jīng)度的關(guān)系： 在同一計時系統(tǒng)內(nèi)，任意兩地同一瞬間測得的地方時之差，在數(shù)值上等于這兩地的地方經(jīng)度之差。 λA -λB = mA

35、 –mB = sA – sB = tA – tB,天文學(xué),2、世界時與區(qū)時：,世界時：（S、M⊙、M）以本初子午線為標準的地方時為世界時。 （λ= 0h ） m - M = △λ （ + 東、 - 西 ） s - S = △λ （ + 東、 - 西 ） 區(qū)時： （Th）為平時系統(tǒng) （ λN = N150） 把全球分成24個時區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度150，各區(qū)把中央經(jīng)線的地方時作為本區(qū)統(tǒng)一使用的標準時。這樣

36、的區(qū)域稱為時區(qū) ；這樣的時間稱為區(qū)時。,天文學(xué),3、國際日期變更線——日界線,日界線：太平洋中經(jīng)度1800線（避開陸地與島嶼畫出的一條國際日期變更線）。 日界線東西兩側(cè)是東12時區(qū)與西12時區(qū)重合的區(qū)域，時分秒相同，但日期相差一天。 由西向東每過一個時區(qū)，就要增加一個小時，因此，由西向東越過日界限，日期減少一天；而由東向西越過日界限，日期增加一天。,天文學(xué),為了統(tǒng)一全球的日期，國際上規(guī)定，在太平洋中以180&

37、#176;經(jīng)線為準，避開陸地和島嶼畫一條國際日期變更線，叫做日界線。在南太平洋上,有三個島嶼- 湯加塔布島,瓦鳥群島和查塔姆群島.這三個島嶼散落在西經(jīng)175°附近,如果國際日期變更線沿著180°經(jīng)線直劃下去,這三個島嶼將是世界上最后迎接新世紀曙光的地方.為了避免一個國家分屬兩個半球帶來時間的混亂,把這三個群島都劃入東半球,歸入東經(jīng)180°,這樣,湯加和新西蘭的一些島嶼上的國民最先敲響每年的新年鐘聲.,天文學(xué)

38、,一、歷法的制定原則,1、盡可能準確反映天文客觀規(guī)律的歷法，才能正確的反映天象和四季變化。2、日歷要簡單、明了、易記。寧可犧牲精度以滿足簡單。3、有通用性，能為廣大地區(qū)所接受。,§1.8 歷 法,歷法：推算年、月、日的時間長度，協(xié)調(diào)它們的關(guān)系，制定一定的時間序列法則。,天文學(xué),主要有三種類型,1、太陰歷：（回歷）以朔望月為基本單位。2、太陽歷：（公歷）以回歸年為基本單位。3、陰陽歷：（農(nóng)歷）以朔望月計月，以回歸年

39、計年，二者兼顧。,天文學(xué),太陽歷（公歷）起源于古埃及,現(xiàn)公歷（格里高利歷）的前身是儒略歷，是羅馬的儒略.凱撒于公元前46年仿照古埃及歷法制定的。 儒略歷規(guī)定：每年12個月，大月31天（單）、小月 30天（雙）、2月（處決人犯的月份）平年29天。 置閏：每隔三年一閏，閏年366天，加在2月。 平均 歷年長：365 1／4＝365.25日 回歸年長：365.2422日

40、 400年差3天。 年首：每年冬至后第十天。,天文學(xué),儒略日（JD）,定義：一種不用年、月的長期紀日法起算點：公元前4713年儒略歷1月1日 世界時12點。優(yōu)點：便于計算相隔若干年兩事件的天數(shù)比如：1997年10月1日北京時間14時的儒略日數(shù)為JD2450722.75日。,天文學(xué),儒略.凱撒于公元前44年逝世，掌權(quán)的僧侶把“每隔三年一閏”誤解為“每三年一閏”。這樣在短短

41、的33年，就多了3個閏年。,奧古斯特對歷法又一次改革(公元前8年) 1、從公元前8年到公元3年不再閏年，把多閏的3年扣回。 2、將他出生的8月改成大月，有1、3、5、7、8、10、12為大月（31天），4、6、9、11月為小月（30天），平年2月28天。,天文學(xué),公元1582年：測得太陽3月11日過春分點比規(guī)定的3月21日提早10天，歷日與天象不符，必對歷法進行修正。,格里歷：羅馬教皇格里高利十三世對歷法又作了一次重大改革，定形

42、為今天的公歷。1、規(guī)定：1582年10月4日的第二天為10月15日。2、改為400年97閏：凡是年數(shù)可被四整除的為閏年，世紀年要被400整除才是閏年。 格里歷平均歷年長：365 97／400＝365.2425 回歸年長： 365.2422 25s.9 ／1年 ； 2h52m 48s ／ 400年 3300年才差一天,天文學(xué),優(yōu)點：與季節(jié)相吻合,缺點：月只是一個過渡單

43、位，與月相無關(guān)。 我國1912年采用格里歷，但不用其紀年，直到解放后才采用。 紀年：公歷的紀元是人為的、帶有宗教色彩。在公元532年羅馬教皇宣布基督誕生的那一年為公元元年。而不是儒略凱薩下令修改歷日的開始時間。 在公元532年后宣布532年前一年為元年。是出自宗教的需要，4是閏年周期數(shù)；19是朔望月周期數(shù)；7是星期的天數(shù)。4×19×7＝532，保證復(fù)活節(jié)過532年會在同一日期、同一月相、同一

44、星期序數(shù)重復(fù)出現(xiàn)。,天文學(xué),星期的概念,體現(xiàn)了不同民族文化的奇特結(jié)合。 人類命運受星辰影響最初來自巴比倫，他們認為：日、月、火、水、木、金、土星逐日輪流主管天上的事務(wù)，人們逐日輪流祭拜，七天一循環(huán)，慢慢就形成了星期。 我國古代把日、月和五星稱為七曜，為日曜日、月曜日、火曜日、水曜日、木曜日、金曜日、土曜日，后來就稱星期幾。,天文學(xué),四、陰陽歷： （中國農(nóng)歷）,中國農(nóng)歷是1911年辛亥革命以前的實行的傳

45、統(tǒng)歷法，已有幾千年的歷史。朔望月=29.5306日。規(guī)定：以月相朔所在的那一天為每月的初一，下次的日期為下一月初一。歷月長：大月30天、小月29天，大小月不固定， 依實際天象推算。歷年長：使其平均歷年長與回歸年長盡量一致。置閏：19年加7個閏月 平年 12個月 354或355天。 閏年 13個月 383或384天。,天文學(xué),19年7閏：,19個回歸年長： 365.2422&

46、#215;19＝6939.601819個歷年長： 29.5306×（19×12＋7）＝6939.68865 19年相差2h 05m 04 s,閏月大致在第3、6、9、11、14、17、19年。,天文學(xué),二十四節(jié)氣 農(nóng)歷中表示太陽位置的特殊方法,每一節(jié)氣太陽黃經(jīng)均勻增加15度，但時間間隔不同。節(jié)氣 中氣 節(jié)氣

47、 中氣立春 315 0 雨水 330 0 驚蟄 345 0 春分 0 0清明 15 0 谷雨 30 0 立夏 45 0 小滿 600芒種 75 0 夏至 90 0 小暑 1050 大暑 1200立秋 135 0 處暑 150 0 白露 165 0 秋分 1800寒露 195 0 霜降 210 0

48、 立冬 2250 小雪 2400大雪 2550 冬至 270 0 小寒 285 0 大寒 3300,天文學(xué),二十四節(jié)氣歌,春雨驚春清谷天， 夏滿芒夏暑相連。秋處露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。每月兩節(jié)不變更， 最多不差一兩天。上半年來六、廿一，下半年來八、廿三。,,,天文學(xué),農(nóng)歷的閏月,只能加在無中氣的月份 農(nóng)歷月：29或30天 二十四節(jié)氣的平均間隔：

49、 365.2422／12＝30.4368日 30.4368＞29或30 這樣無中氣的月為閏月，前一月是幾月就閏幾月。,天文學(xué),優(yōu)點：,1、以月相定日序，朔為初，兩朔間隔定大小月，兼顧日月，包含著比公歷更多的自然信息。2、二十四節(jié)氣與陰陽歷并行 ，陰陽歷用于記事，二十四節(jié)氣安排農(nóng)時。3、月相與人類生產(chǎn)活動相關(guān)。缺點：1、年長不是定數(shù)。2、定朔和置閏都需專業(yè)人員，大小月沒有規(guī)律。,天

50、文學(xué),干支紀法 我國歷法的重要創(chuàng)造,天干和地支按順序搭配，共60個順序又稱“六十花甲子”，周而復(fù)始，循環(huán)使用。用來紀年、紀月、紀日、紀時。人出生時的年、月、日、時4組干支就是所謂的“生辰八字”。 干支序號表 對于任一公元年數(shù)： 天干序號= 公元年尾數(shù)； 地支序號=（公元年數(shù)/12）的余數(shù) 公元年數(shù)=6&

51、#215;天干序號 － 5×地支序號,天文學(xué),干支最早是紀日，殷商時代就有了，六十日一循環(huán)，一直紀到現(xiàn)在（可在萬年歷上查）。干支紀月：大概始于春秋時代，同樣是六十月一循環(huán)，直到現(xiàn)在。干支紀年：是從東漢章帝元和二年（公元85年）至今未斷。,天文學(xué),一、天文光學(xué)望遠鏡的性能指標 評價一架望遠鏡的好壞首先要看望遠鏡的光學(xué)性能，然后看它的機械性能的指向精度和跟蹤精度是否優(yōu)良。 望遠鏡的光學(xué)性能指標，

52、主要有六個參量: 望遠鏡有效口徑 相對口徑(光力) 視場 目視望遠鏡的放大率(照相望遠鏡為底片比例尺) 貫穿本領(lǐng)(能觀測的極限星等) 分辨本領(lǐng),天文光學(xué)望遠鏡,天文學(xué),1. 有效口徑(D)：,有效口徑即望遠鏡的通光直徑?？趶皆酱螅浣邮艿降墓饬髁吭蕉?，就能收集更多的輻射，聚光本領(lǐng)就越大，也就能觀測到更暗弱的天體，因此它反映了望遠鏡觀測天體的能力。 因為地球大氣湍流的影響及望遠鏡對光有衍射作用，恒星的像

53、不是點而是一個小圓斑，其星像的半徑叫作星像的視寧度直徑。在大氣寧靜度、透明度好的天文臺，星像的視寧度直徑就越小。 口徑大的望遠鏡和優(yōu)良的天文臺址是同等重要的。,天文學(xué),光學(xué)望遠鏡口徑加大的歷史進程,Keck,天文學(xué),,,此兩幅照片曝光時間相同，但下面的照片所用望遠鏡的口徑大兩倍。,天文學(xué),2. 光力 (A)： 望遠鏡的光力也叫相對口徑，即口徑D 和焦距F之比，稱為光力, A=D/F 。A的倒數(shù)叫焦比(F/D)。師大物理樓望

54、遠鏡的口徑D=31cm,焦距F=3m,焦比為：F=10,則其光力 A=1/10,望遠鏡若有大的光力對觀測有一定視面的天體如太陽、月亮、行星、彗星、星系和星云等是有利的，因為有視面天體像的亮度與望遠鏡的口徑平方(面積 )成正比，與望遠鏡的焦距的平方成反比，即與A2 成正比。 相反，對于恒星的研究，望遠鏡的口徑大、光力小（加大焦距，減弱背景光的亮度），才能觀測到更暗弱的星。,天文學(xué),3. 放大率：,一架望遠鏡的放大率等于物鏡的焦距F1

55、與目鏡的焦距F2之比，即　M = F1 / F2 一個望遠鏡物鏡可以配好幾個目鏡，就可以獲得不同的放大率，顯然采用短焦距的目鏡就可以獲得較大的放大率。若目鏡的焦距為4毫米,用它配在焦距800 mm 的物鏡后，就可獲得200倍的放大率。若用顯微目鏡，可獲得上千倍的放大率，但這樣并不好，小望遠鏡用過大的放大率，天體變得很暗，而且由于光的衍射效應(yīng)，其像變得模糊。,,若用探測器代替目鏡直接成像，則放大率將沒有意義，取而代之的是底

56、片比例尺。,天文學(xué),4.視場(ω) 望遠鏡的成像良好區(qū)域所對應(yīng)的天空角直徑的范圍叫望遠鏡的視場，用角度(ω°)表示。望遠鏡系統(tǒng)若像差大，視場邊上的像就很差，成像的良好區(qū)小，自然視場就小。,不同的目鏡有不同的ω ’,ω’為目鏡對應(yīng)的角直徑，稱為目鏡視場，M為放大率。,天文學(xué),5.貫穿本領(lǐng)：,通過望遠鏡能看的最暗的星等為望遠鏡的貫穿本領(lǐng)(極限星等)。它反映了望遠鏡觀測天體的能力。對于望遠鏡目視極限星等，根據(jù)人眼

57、極限星等約為6.5等,有下列經(jīng)驗公式： m=6.5+5lg D/d+2.5lg k (d=6mm, k=0.6) 則有： m =2.1+5log D(mm)師大物理樓望遠鏡 D=310mm, m= 2.1+5log310≈15(理論),對于照相觀測或用電藕合器件CCD觀測，由于有累積效應(yīng)，在一定的時間范圍內(nèi)露光時間越長就能觀測到越暗的星，望遠鏡的貫穿本領(lǐng)也越高。,天文學(xué),,(6) 分辨本領(lǐng)： 望

58、遠鏡的分辨本領(lǐng)是望遠鏡能分辨天體細節(jié)的能力，是望遠鏡很重要的性能指標。望遠鏡的分辨本領(lǐng)由望遠鏡能夠分辨天體上的最小角度(分辨角)來衡量。 分辨角：兩天體的像剛剛能被分開時，它們所對應(yīng)的天球上兩點的角距離。,天文學(xué),物理樓望遠鏡D=310mm, 則 δ″= 140″/310=0.45″(理論值) 興隆2.16m望遠鏡D=2160mm, δ″= 140″/2160=0.

59、06″(理論值) 由于地球大氣存在湍流影響加上望遠鏡的光學(xué)鏡面會有像差，所以實際的分辨本領(lǐng)遠低于理論值。,根據(jù)光的衍射原理，分辨角由如下公式確定， δ= 1.22λ/D 或 δ″= 0.25λ(μm)/D(m) 式中D為望遠鏡的口徑；λ為入射光的波長。若分辨角δ用角秒為單位(1弧度=206265″)，用目視望遠鏡最敏感的波長λ=555nm代入，則有： δ″= 140″ / D(mm),天文學(xué),在良好

60、的天文臺址條件下,望遠鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細結(jié)構(gòu)，則能觀測更暗、更多的天體。,天文學(xué),二、天文光學(xué)望遠鏡的類型,光學(xué)望遠鏡可按光學(xué)部分和機械裝置來分類。 光學(xué)部分主要的是望遠鏡的物鏡和目鏡。物鏡是最核心器件，它的光學(xué)性能好壞對于天文觀測來講是致關(guān)重要的。它起著聚集光量的作用，顯示著探測天體的威力。,天文學(xué),物鏡是物鏡是透鏡的叫折射望遠鏡；反射鏡的叫反射望遠鏡；物鏡是反射鏡，它前面再加一塊改正像差的

61、透鏡組成的望遠鏡叫折反射望遠鏡。,天文學(xué),1.折射望遠鏡,用透鏡作物鏡的望遠鏡。,一、天文光學(xué)望遠鏡,天文學(xué),天文學(xué),因單透鏡物鏡色差和球差都相當嚴重，現(xiàn)代的折射望遠鏡常用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡。雙透鏡物鏡由相距很近的一塊冕牌玻璃制成的凸透鏡和一塊火石玻璃制成的凹透鏡組成，在滿足一定設(shè)計條件時，還可消去球差和彗差。由于像散等像差未得到改正，雙透鏡物鏡的相對口徑(光力)較小，一般為1/15-1/20，可用視場也不大(2°—

62、3°)。,為了增大相對口徑和視場，可采用多透鏡物鏡組。我系原蔡司折射望遠鏡為三透鏡物鏡系統(tǒng)，相對口徑130/1950=1/15。三透鏡物鏡系統(tǒng)的相對口徑可達到1/7。,天文學(xué),折射望遠鏡的成像質(zhì)量比反射望遠鏡好，視場較大，使用方便，易于維護，中小型天文望遠鏡及許多專用儀器多采用折射系統(tǒng)。,折射望遠鏡適合于測定恒星的位置、運動等以及作為導(dǎo)星系統(tǒng)用。,目前由于大口徑的光學(xué)玻璃易受溫度、壓力影響而變形，而且玻璃對紫外光吸收很嚴重，因

63、此，19世紀制造的葉凱士(Yerkes)天文臺口徑 1016毫米的折射望遠鏡（A=1/19.4）成了最大的絕代折射望遠鏡。在現(xiàn)代設(shè)計新型下一代望遠鏡時已不再考慮折射望遠鏡系統(tǒng)。,天文學(xué),Yerkes天文臺40英寸折射鏡,天文學(xué),2. 反射望遠鏡,用凹面反射鏡作物鏡的望遠鏡。反射望遠鏡的主要優(yōu)點是不存在色差，當物鏡采用拋物面時，還可消去球差。但為了減小其它像差的影響，可用的視場較小。反射望遠鏡可以工作在不同的焦點，就有不同形式的望遠鏡

64、。,（A）主焦點系統(tǒng):在物鏡的主焦點進行觀測叫主焦點系統(tǒng)。,天文學(xué),(B)牛頓系統(tǒng)：在系統(tǒng)中除了物鏡外，附加了一個平面反射鏡將主鏡的焦點折出鏡外。,利用一塊與光軸成45度平面鏡作為副鏡將影像反射至鏡筒前側(cè)。這種結(jié)構(gòu)最為簡單,影像反差較高,普及型望遠鏡經(jīng)常選用, 通常焦比在f=4至f=8之間。,,天文學(xué),(C)卡塞格林系統(tǒng)：,主鏡為拋物面鏡,副鏡為一塊雙曲面凸鏡, 在主鏡焦點前將光線聚集,穿過主鏡一個圓孔而聚焦在主鏡之后。因為經(jīng)過一次反

65、射,所以鏡筒可以縮短, 比較容易放置附屬設(shè)備，但視場較小, 被現(xiàn)代中大型望遠鏡普遍采用。,天文學(xué),(E) 折軸(coudé)系統(tǒng)： 望遠鏡的物鏡出射的光束通過一平面鏡反射到極軸方向，因為天體是繞極軸作周日視動，所以在望遠鏡跟蹤天體轉(zhuǎn)動時可以在空間固定處獲得天體的像。這可以方便在其后附加大型的終端設(shè)備，例如大型攝譜儀等。,（D）R-C系統(tǒng)：主鏡是凹的旋轉(zhuǎn)雙曲面鏡，副鏡是凸的旋轉(zhuǎn)雙曲面鏡。這種系統(tǒng)有較好的像質(zhì)和較大的

66、視場。,天文學(xué),反射望遠鏡的相對口徑可以做得較大，主焦點式反射望遠鏡的相對口徑約為1/5-1/2.5，甚至更大，加上主鏡只有一個表面需要加工，這就大大降低了造價和制造的困難，因此目前口徑大于1.34米的光學(xué)望遠鏡全部是反射望遠鏡。 一架較大口徑的反射望遠鏡，通過變換不同的副鏡，可獲得主焦點系統(tǒng)、卡塞格林系統(tǒng)和折軸系統(tǒng)。這樣，一架望遠鏡便可獲得幾種不同的相對口徑和視場。反射望遠鏡主要用于天體物理方面的工作。,對制造反射鏡的

67、材料只要求膨脹系數(shù)較小、應(yīng)力小和便于磨制。磨好的反射鏡一般在表面鍍一層鋁膜，鋁膜在200-900nm波段范圍的反射率都大于80%，因而除光學(xué)波段外，反射望遠鏡還適于對近紅外和近紫外波段進行研究。,天文學(xué),美國加州帕洛馬山（Mount Palomar in California） G.E. Hale (海爾)望遠鏡 5.08米   530噸卡塞系統(tǒng) 折軸系統(tǒng)1948 年建成稱雄近半個世紀,天文學(xué),國家天文臺興隆

68、基地2.16米望遠鏡,1989年建成,天文學(xué),美國夏威夷州莫納克亞天文臺與美國的凱克（KeckⅠ ）10米望遠鏡,天文學(xué),附：小型望遠鏡使用,1.安裝和校準（1）使望遠鏡的底架水平安穩(wěn)。（2）望遠鏡的極軸應(yīng)安裝在當?shù)氐淖游缑娣轿?，高度角等于地理緯度。原因?.使用（1）調(diào)節(jié)平衡（2）尋星鏡和主鏡的光軸應(yīng)平行。3.保管和維護,天文學(xué),梅西葉馬拉松觀測,天文學(xué),,梅西葉Messier，Charles(1730.6.26-18

69、17.4.12) ，法國天文學(xué)家，他率先編制了系統(tǒng)的星云星團表。在梅西葉的時代，星云是一個用來表示深空中任何模糊不清光源的術(shù)語. 在一個夜晚觀測100個以上的梅西耶天體的活動叫做“梅西耶天體馬拉松觀測”。這種觀測每年只能舉行一次，即在每年3月的下半月，這時太陽運行到缺少梅西耶天體的地區(qū)，因此日落到日出的整個夜晚有可能觀測到所有的梅西耶天體。在這段時間選擇一個晴朗無月的夜晚，再找一個即空曠有無燈光干擾的觀測地點，準備好觀測的記錄用具：