天文觀測基礎(chǔ)知識

1、2021/3/10 天文觀測基礎(chǔ)知識天文觀測基礎(chǔ)知識 天文愛好者協(xié)會天文愛好者協(xié)會 2021/3/10 星座與四季星空星座與四季星空 一、星名：一、星名： 1.1.有的根據(jù)神話故事有的根據(jù)神話故事, ,如牛郎星、織女星、天狼如牛郎星、織女星、天狼 星、老人星等；星、老人星等； 2.2.有的根據(jù)中國二十八星宿有的根據(jù)中國二十八星宿, ,如角宿一、心宿二、如角宿一、心宿二、 婁宿三、參宿四和畢宿五等；婁宿三、參宿四和畢宿五等； 3. 3.有的根據(jù)恒星顏色，如大火（心宿二）；有的根據(jù)恒星顏色，如大火（心宿二）； 4.4.還有的根據(jù)所在天區(qū)還有的根據(jù)所在天區(qū), ,如天關(guān)星、北河二、北如天關(guān)星、北河二、

2、北 河三、南河三、天津四、五車二和南門二。河三、南河三、天津四、五車二和南門二。 2021/3/10 二、星座：二、星座： 為了認星方便，人們用假想的線條將亮星連為了認星方便，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)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。域，中國稱之星官，西方叫做星座。 2021/3/10 1 1、中國古代把可見天空分為三垣四象二十八宿、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)三垣：北天極及附近的

3、三個較大天區(qū) 紫微垣：（中垣）天北極周圍天區(qū)紫微垣：（中垣）天北極周圍天區(qū) 太微垣：（上垣）包括紫微垣與二十八宿之間的獅子座、后太微垣：（上垣）包括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)。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、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)。北冕座等天區(qū)。 2021/3/10 二十八宿：黃道附近的二十八個區(qū)域二十八宿：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，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。分別與四個地平方位、四種顏色

4、相匹配。 東方蒼龍，青色：角、亢、氐、房、心、尾、箕；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；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；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；南方朱雀，紅色：井、鬼、柳、星、張、翼、軫； 二十八宿的范圍有大有小，最大的為井宿，赤經(jīng)跨度約為二十八宿的范圍有大有小，最大的為井宿，赤經(jīng)跨度約為33330 0， 而最小的觜宿和鬼宿，僅有而最小的觜宿和鬼宿，僅有2 20 0 3 30 0 。 2021/3/10 2021/3

5、/10 2 2、國際通行的星空區(qū)劃、國際通行的星空區(qū)劃 88 88個星座個星座 8888個星座的確定：個星座的確定： 19281928年，國際天文聯(lián)合會正式公布了年，國際天文聯(lián)合會正式公布了8888個星座，并規(guī)個星座，并規(guī) 定以定以18751875年的春分點和赤道為基準(zhǔn)的赤經(jīng)線和赤緯線作為年的春分點和赤道為基準(zhǔn)的赤經(jīng)線和赤緯線作為 劃分星座范圍的界限。（其中北天劃分星座范圍的界限。（其中北天2929個，黃道個，黃道1212個，南天個，南天 4747個。）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。無任何物理聯(lián)系。

6、 2021/3/10 2021/3/10 三、四季星空三、四季星空 2021/3/10 2021/3/10 斗柄指東斗柄指東 天下皆春天下皆春 斗柄指南斗柄指南 天下皆夏天下皆夏 斗柄指西斗柄指西 天下皆秋天下皆秋 斗柄指北斗柄指北 天下皆冬天下皆冬 2021/3/10 1.1.春夜星空春夜星空 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、 、），它斗柄指向東方，除），它斗柄指向東方，除星是星是3m 3m 外，其它外，其它6 6顆均為顆均為2m2m。 從北斗七星出發(fā)，連接北斗星斗口的從北斗七星出發(fā)，連接北斗星斗口的星

7、和星和星并延長到這兩顆星距離星并延長到這兩顆星距離5 5倍遠倍遠 的地方，可找到明亮的北極星（小熊座的地方，可找到明亮的北極星（小熊座，星等為，星等為2m2m）；沿斗口的另外兩顆）；沿斗口的另外兩顆 星星星和星和星的聯(lián)線向西南巡去，可找到一顆白色亮星星的聯(lián)線向西南巡去，可找到一顆白色亮星軒轅十四軒轅十四( (獅子座獅子座 ，星等為，星等為1m)1m)；順著斗柄的；順著斗柄的星、星、星、星、星、星、星所形成的曲線延伸出去，星所形成的曲線延伸出去， 能找到一顆橙色的零等亮星能找到一顆橙色的零等亮星大角星（牧夫座大角星（牧夫座）；繼續(xù)南尋可找到另一）；繼續(xù)南尋可找到另一 顆顆1m1m亮星亮星角宿一（

8、室女座角宿一（室女座）；再繼續(xù)向西南巡去可找到由）；再繼續(xù)向西南巡去可找到由4 4顆小星組成顆小星組成 的四邊形，這就是烏鴉座。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、角宿一和獅子座由大角、角宿一和獅子座構(gòu)成的三角形稱為構(gòu)成的三角形稱為春季大三角春季大三角。 牧夫座中有牧夫座中有5 5顆由顆由3m3m以下的暗星組成的五邊形，加上大角星，很像一個風(fēng)箏。大以下的暗星組成的五邊形，加上大角星，很像一個風(fēng)箏。大 角星就像掛在風(fēng)箏下邊的明燈。角星就像掛在風(fēng)箏下邊的明燈。 緊靠牧夫座的東偏北有緊靠牧夫座的東偏北有7 7顆顆3m3

9、m以下的暗星，它們像一個小小的半環(huán)形串珠，開口以下的暗星，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 星（星（3m3m）。）。 室女座呈室女座呈“土土”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 的交點處是的交點處是3m3m的室女座的室女座星，它幾乎位于天赤道上，且離秋分點很近。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，它像一個反寫的問號；東邊的三顆星構(gòu)獅子座是春夜星

10、空中很引人注目的角色，它像一個反寫的問號；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成一個小直角三角形，最東邊角頂上是一顆黃色的2 2等星等星獅子座獅子座星。星。 烏鴉座南面是長蛇座，它的星都很暗，最亮的長蛇座烏鴉座南面是長蛇座，它的星都很暗，最亮的長蛇座星（角宿一）是一顆星（角宿一）是一顆2 2等等 星。此外，春夜星空中還可看到巨蟹座、天龍座等。星。此外，春夜星空中還可看到巨蟹座、天龍座等。 附：四季星空特點附：四季星空特點 2021/3/10 2.2.夏夜星空夏夜星空 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夏日黃昏以后，北斗七星位于西北方天

11、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（天琴座的地平線向南方延伸，明亮的織女星（天琴座）和牛郎星（天鷹座）和牛郎星（天鷹座）在）在 銀河兩旁含情脈脈相望?？椗歉浇倾y河兩旁含情脈脈相望?？椗歉浇?m4m的天琴座的天琴座星（漸臺二），它是著星（漸臺二），它是著 名的食變雙星。靠近牛郎星西北和東南各有一顆暗星，俗稱扁擔(dān)星，傳說那名的食變雙星?？拷＠尚俏鞅焙蜄|南各有一顆暗星，俗稱扁擔(dān)星，傳說那 是牛郎挑著來同織女相會的一雙兒女；

12、它們同牛郎星排成一條直線，統(tǒng)稱河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座，十字的東北端那顆白色的1 1等星是天津四（天鵝座等星是天津四（天鵝座），十字西南端的一），十字西南端的一 顆顆3 3等星是輦道增七（天鵝座等星是輦道增七（天鵝座），它是用小望遠鏡就可以分辨出的目視雙星。），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、牛郎星和銀河之中的天津四所構(gòu)成的大三角，稱由銀河兩側(cè)的織女星、牛郎星和

13、銀河之中的天津四所構(gòu)成的大三角，稱夏季夏季 大三角大三角，這是夏夜星空的重要標(biāo)志，這是夏夜星空的重要標(biāo)志。 由織女星順著銀河由織女星順著銀河“岸岸”邊向南邊巡去，可看到一顆紅色的亮星邊向南邊巡去，可看到一顆紅色的亮星心宿二（天心宿二（天 蝎座蝎座,星等為星等為1m1m），它和十幾顆星組成），它和十幾顆星組成S S形曲線，這就是夏季的代表星座天形曲線，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 6 顆星組成南斗六星顆星組成南斗六星星、星、星、星、星、星、星、星、星、星、星，與西北天

14、空的北星，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。由織女星向牛郎星聯(lián)線并繼續(xù)向東南方向延伸，可找到由河系中心的方向。由織女星向牛郎星聯(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。座，武仙座以西就是由七顆小星圍成的北冕座。 2021/3/10 3. .秋夜星空秋夜星空 秋高氣爽，天空剛剛拉上夜幕時，北斗七星橫

15、在地平線上，斗柄指西，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）。這時不容易看到它（見本書配套光盤秋季星空圖）。 飛馬當(dāng)空，銀河斜掛飛馬當(dāng)空，銀河斜掛，這是秋季星空的重要特征，這是秋季星空的重要特征。從頭頂?shù)那锛舅倪叀念^頂?shù)那锛舅倪?形開始，它由飛馬座形開始，它由飛馬座星、星、星、星、星和仙女座星和仙女座星構(gòu)成，除飛馬座星構(gòu)成，除飛馬座 星為星為3m3m星外，其均為星外，其均為2m2m星，因而十分醒目。由飛馬座星，因而十分醒目。由飛馬座星向仙女座星向仙女座 星延伸，經(jīng)由仙后座星延伸，經(jīng)由仙后座星可找到北極星；由飛馬座星可找到北

16、極星；由飛馬座星向南延伸可星向南延伸可 找到鯨魚座找到鯨魚座星；由飛馬座的星；由飛馬座的星向星向星延伸，在南方低空可找到秋星延伸，在南方低空可找到秋 季星空唯一的一顆季星空唯一的一顆1m1m的紅色亮星北落師門（南魚座的紅色亮星北落師門（南魚座星）；由飛馬座星）；由飛馬座 向飛馬座向飛馬座星延伸可找到仙王座；沿仙女座向東北方向延伸可找到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（英仙座英仙座，其中的大陵五（英仙座星）是著名的食變雙星；秋季四邊星）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，鯨魚座形的東南面是雙魚座和很大的鯨魚座，鯨魚座星是一顆著名的長

17、周星是一顆著名的長周 期變星。仙王、仙后、仙女、英仙、飛馬和鯨魚諸星座構(gòu)成王族星座，期變星。仙王、仙后、仙女、英仙、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，但像仙女座大星云季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31M31這樣的深空天體雖然不太亮這樣的深空天體雖然不太亮 卻十分壯觀。卻十分壯觀。 2021/3/10 4. 4.冬夜星空冬夜星空 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

18、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( (獵戶座獵戶座,星星 等為等為1m)1m)和藍白色亮星參宿七和藍白色亮星參宿七( (獵戶座獵戶座星，星等為星，星等為1m)1m)之間的三星之間的三星( (獵戶座獵戶座 星、星、星、星、星星) )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

19、星間那顆明珠附近。順著三星向南偏東巡去，可找到全天最亮的天狼星( (大犬座大犬座 )，它是一顆雙星。參宿四的正東另有一顆白色的亮星南河三，它是一顆雙星。參宿四的正東另有一顆白色的亮星南河三( (小犬座小犬座星，星， 星等為星等為1m)1m)。參宿四、天狼星和南河三組成參宿四、天狼星和南河三組成冬季大三角冬季大三角，淡淡的銀河從中穿過。，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沿獵戶座三星向西北望去，可找到一顆紅色亮星畢宿五畢宿五( (金牛座金牛座 星，星等為星，星等為1m)1m)以及附近的幾顆小星，它們組成畢星團；再繼續(xù)向西北巡去，以及附近的幾顆小星，它們組成畢星團；再

20、繼續(xù)向西北巡去， 可看到由可看到由6-76-7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，主星五車二邊形的御夫座，主星五車二( (御夫座御夫座星星) )是是1m1m星。順著參宿七和參宿四的聯(lián)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 1m1m星北河三星北河三( (雙子座雙子座星星) )和藍白色的和藍白色的2m2m星北河二星北河二( (雙子座雙子座星星) )。五車二、北五車二、北 河三、南河三、天

21、狼星、參宿七、畢宿五共同組成河三、南河三、天狼星、參宿七、畢宿五共同組成冬季大六邊形冬季大六邊形。 2021/3/10 一、天球一、天球 以任意點為球心，任意長為半徑，為研究天體的位置和運動以任意點為球心，任意長為半徑，為研究天體的位置和運動 而引進的一個與人們直觀感覺相符的假想圓球。而引進的一個與人們直觀感覺相符的假想圓球。 特點：特點： 1 1、與直觀感覺相符的科學(xué)抽象、與直觀感覺相符的科學(xué)抽象 2 2、天體在天球上的位置只反映天體視方向的投影、天體在天球上的位置只反映天體視方向的投影 3 3、天球上任意兩天體的距離用其角距表示、天球上任意兩天體的距離用其角距表示 4 4、地面上兩平行方向

22、指向天球同一點、地面上兩平行方向指向天球同一點 5 5、任意點為球心、任意點為球心 天體的周日視運動天體的周日視運動 2021/3/10 1 1、天極、天極(p(p、p p,),)和天赤道和天赤道(Q(Q、Q Q, ), ) 2 2、天頂、天頂(Z)(Z)天底天底(Z,)(Z,)和真地平和真地平 3 3、天子午圈、四方點、和卯酉圈、天子午圈、四方點、和卯酉圈 4 4、黃道和黃極、黃道和黃極 5 5、二分點和二至點、二分點和二至點 天球上的基本點圈天球上的基本點圈 2021/3/10 1 1、天極和天赤道：、天極和天赤道： 天極：天極：P P 過天球中心做過天球中心做 一與地球自轉(zhuǎn)軸平行的一與地

23、球自轉(zhuǎn)軸平行的 直線（天軸），它與天直線（天軸），它與天 球相交的兩點為天極。球相交的兩點為天極。 天赤道：天赤道：QQQQ 過天球中心做 過天球中心做 一與天軸垂直的平面一與天軸垂直的平面 （天赤道面），它與天（天赤道面），它與天 球相交的大圓為天赤道球相交的大圓為天赤道。 2021/3/10 2 2、天頂、天底和真地平：、天頂、天底和真地平： 天頂：天頂：Z Z 過天球中心做一直線過天球中心做一直線 與觀測點的鉛垂線平行，交與觀測點的鉛垂線平行，交 天球于兩點，位于觀測者頭天球于兩點，位于觀測者頭 頂?shù)囊稽c稱天頂。頂?shù)囊稽c稱天頂。 天底：天底：Z Z 與天頂相對的另一交點與天頂相對的另一交

24、點 為天底。為天底。 真地平：過天球中心做一與鉛垂真地平：過天球中心做一與鉛垂 線垂直的平面，與天球相交線垂直的平面，與天球相交 的大圓為真地平。的大圓為真地平。 2021/3/10 3 3、天子午圈、四方點、卯酉圈、天子午圈、四方點、卯酉圈 天子午圈：過天極和天頂天子午圈：過天極和天頂 的大圓。的大圓。 四方點：天子午圈與真地四方點：天子午圈與真地 平相交的兩點為南北點，平相交的兩點為南北點， （靠近北天極的為北點）（靠近北天極的為北點） 天赤道與真地平相交的天赤道與真地平相交的 兩點為東西點。兩點為東西點。 卯酉圈：過天頂和東西點卯酉圈：過天頂和東西點 所做的大圓弧。所做的大圓弧。 202

25、1/3/10 4 4、黃道與黃極、黃道與黃極 黃道：過天球中心做一與黃道：過天球中心做一與 地球公轉(zhuǎn)軌道平面平行地球公轉(zhuǎn)軌道平面平行 的平面為黃道面，與天的平面為黃道面，與天 球相交的大圓為黃道。球相交的大圓為黃道。 黃極：黃道所對應(yīng)的兩個黃極：黃道所對應(yīng)的兩個 極點。極點。 黃赤交角：黃道與赤道的黃赤交角：黃道與赤道的 交角。交角。23230 0.5.5 2021/3/10 5 5、二分點、二至點、二分點、二至點 二分點：二分點： 黃道與天赤道的兩個黃道與天赤道的兩個 交點。交點。 春分點；秋分點春分點；秋分點 二至點：二至點： 黃道上與二分點相距黃道上與二分點相距90900 0 的另兩個點

26、。的另兩個點。 夏至點；冬至點夏至點；冬至點 2021/3/10 當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?等于北極星的高度 2021/3/10 在地球赤道地在地球赤道地 區(qū)看到所有天體區(qū)看到所有天體 都垂直于平面做都垂直于平面做 圓運動圓運動 在中緯地區(qū)看到在中緯地區(qū)看到 的天體的周日視的天體的周日視 動動 在地球的南、北在地球的南、北 極地區(qū)看到所有極地區(qū)看到所有 天體都平行于地天體都平行于地 平圈做圓運動平圈做圓運動 二、不同緯度處的天體視運動二、不同緯度處的天體視運動： 1 1、極區(qū)、極區(qū) ：h h 2 2、赤道地區(qū)：、赤道地區(qū)： 3 3、中緯度地區(qū)：、中緯度地區(qū)： 2021/3/10 三、永不上升與永不下三、

27、永不上升與永不下 落天體落天體 1 1、永不下落天體：、永不下落天體： 永不上升天體：永不上升天體： 2 2、地理緯度越高，這類、地理緯度越高，這類 天體越多：天體越多： 極區(qū)：各半；極區(qū)：各半； 赤道：無赤道：無 永不下落天體永不下落天體 永不上升天體永不上升天體 2021/3/10 2021/3/10 這是北天恒星周這是北天恒星周 日視運動的照片。日視運動的照片。 每條弧線都是一顆每條弧線都是一顆 恒星穿過夜空的軌恒星穿過夜空的軌 跡。圖跡。圖(a)(a)的暴光的暴光 時間約為時間約為1 1小時，小時， 圖圖(b)(b)約為約為5 5小時小時。 2021/3/10 周年視運動周年視運動 地

28、球的公轉(zhuǎn)地球的公轉(zhuǎn) 天體的周年天體的周年 視運動視運動太陽太陽 自西向東在自西向東在黃黃 道道上每年運行上每年運行 一周一周 造成造成 四季星空的不四季星空的不 同。同。 天體的周年視運動天體的周年視運動 2021/3/10 日期：日期：3 3月月2121日日 4 4月月2020日日 5 5月月2121日日 6 6月月2222日日 7 7月月2323日日 8 8月月2323日日 9 9月月2323日日 太陽經(jīng)過：太陽經(jīng)過： 白羊座白羊座 | | 金牛座金牛座 | | 雙子座雙子座 | | 巨蟹座巨蟹座 | | 獅子座獅子座 | | 室女座室女座 日期：日期： 9 9月月2323日日1010月月

29、2323日日1111月月2222日日1212月月2222日日11月月2020日日 2 2月月1818日日33月月2121日日 太陽經(jīng)過：太陽經(jīng)過： 天秤座天秤座 | | 天蝎座天蝎座 | | 人馬座人馬座 | | 摩羯座摩羯座 | | 寶瓶座寶瓶座 | | 雙魚座雙魚座 2021/3/10 天體的視亮度和星等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)慣上自古以來人們?yōu)槭煜ば强?、識別星空的亮度，習(xí)慣上 把肉眼看到的星的亮度分為把肉眼看到的星的亮度分為6等，把最亮的星定為等，把最亮的星定為1等，等， 把勉強看到的暗星定為把勉強看到的暗星定為6等星。等星。 為了使星等系統(tǒng)更為精確

30、，普森規(guī)定星等相差為了使星等系統(tǒng)更為精確，普森規(guī)定星等相差5等，等， 亮度之比精確地等于亮度之比精確地等于100倍。倍。 后來星等的范圍也向兩端延伸了，比后來星等的范圍也向兩端延伸了，比1等星亮的有等星亮的有0 等星和負星等的星，比等星和負星等的星，比6等星更暗的有等星更暗的有7等星、等星、8等星。等星。 例如：太陽是例如：太陽是-26.7-26.7等，月亮滿月是等，月亮滿月是-12.6-12.6等，木星是等，木星是 -2.1-2.1，天狼星是，天狼星是-1.4-1.4等。等。 2021/3/10 天球儀的使用天球儀的使用 1.1.天球儀的構(gòu)造及校準(zhǔn)天球儀的構(gòu)造及校準(zhǔn) 天球儀是一個表述天球儀是

31、一個表述 各種天體坐標(biāo)和演示天各種天體坐標(biāo)和演示天 體視運動的天球模型。體視運動的天球模型。 球面上標(biāo)有亮星的位置球面上標(biāo)有亮星的位置 、星名、國際通用的星、星名、國際通用的星 座以及幾種天球坐標(biāo)系座以及幾種天球坐標(biāo)系 的標(biāo)志和度數(shù)。天球儀的標(biāo)志和度數(shù)。天球儀 上還繪有赤道圈、赤經(jīng)上還繪有赤道圈、赤經(jīng) 圈、赤緯圈和黃道圈。圈、赤緯圈和黃道圈。 2021/3/10 星表、星圖和星圖軟件的使用星表、星圖和星圖軟件的使用 1.1.星表星表 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)、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。光譜型等。 按照天體的類型，可將星表分為變星星

32、表、星云星表、星按照天體的類型，可將星表分為變星星表、星云星表、星 團星表、星系星表、射電源星表和團星表、星系星表、射電源星表和X X射線源星表等。射線源星表等。 目視星表中最重要的有：目視星表中最重要的有： 波恩巡天星表波恩巡天星表，HDHD星表，星表，亮星星表亮星星表，SAOSAO星表星表 美國海軍天文臺全天星表，美國海軍天文臺全天星表，博斯星表博斯星表，目視雙星星表目視雙星星表 星云星團總星表星云星團總星表，變星總表，變星總表 2021/3/10 2.2.星圖星圖 將天體在天球上的視位置投影在平面上所繪成的圖就將天體在天球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

33、星、找星、熟悉天體的是星圖。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：星等和顏色。星圖大致可分為： （1 1）全天星圖）全天星圖 全天星圖按照一定的歷元，標(biāo)出每顆星在天球上的視位全天星圖按照一定的歷元，標(biāo)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)分成照赤經(jīng)分成2424個經(jīng)區(qū)，每隔個經(jīng)區(qū)，每隔1010繪一個緯圈。一般包括有繪一個緯圈。一般包括有 極區(qū)附近的天圖及包括不同赤徑、赤緯的

34、分圖。極區(qū)附近的天圖及包括不同赤徑、赤緯的分圖。 2021/3/10 （2 2）星圖軟件）星圖軟件 在現(xiàn)代天文觀測中，由于計算機的廣泛使用，借助于在現(xiàn)代天文觀測中，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(zhǔn)確，。如星圖軟件，可使天文觀測變得既方便又準(zhǔn)確，。如EZCEZC軟軟 件可以展示不同地區(qū)、不同時間的星空圖像、月像、大行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(biāo)、星等、方位、地平的圖像，還可以提供主要亮星的坐標(biāo)、星等、方位、

35、地平 高度等參數(shù)，以及地方時間的換算。目前常用的有高度等參數(shù)，以及地方時間的換算。目前常用的有Skymap Skymap 和和EZCEZC等星圖軟件等星圖軟件 2021/3/10 skymap 2021/3/10 （3 3）活動星圖）活動星圖 一般由兩部分組成。一般由兩部分組成?！肮潭ú糠止潭ú糠帧鄙侠L有星圖，圖中上繪有星圖，圖中 心為北天極。圖上標(biāo)有黃道和天赤道兩個圓圈，天赤道上心為北天極。圖上標(biāo)有黃道和天赤道兩個圓圈，天赤道上 標(biāo)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。標(biāo)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(biāo)明日期，即太陽在黃道上視運行到相應(yīng)位置星圖的四周標(biāo)

36、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(dāng)?shù)鼐暥鹊牡仄饺?，即可見范北天極，圖上橢圓切口表示當(dāng)?shù)鼐暥鹊牡仄饺Γ纯梢姺?圍。圖的周圍標(biāo)明一天中的圍。圖的周圍標(biāo)明一天中的2424小時，將兩張圖的中心對準(zhǔn)，小時，將兩張圖的中心對準(zhǔn)， 就是一張活動星圖。若想觀測某日星空，可轉(zhuǎn)動活動盤，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(dāng)日的日期對準(zhǔn)固定盤對應(yīng)的時刻，橢圓切口內(nèi)出現(xiàn)的將當(dāng)日的日期對準(zhǔn)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。星空，即為觀測時

37、刻的星空。 2021/3/10 3.3.天文年歷天文年歷 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況等。中國紫金山天文臺每年編輯出版一本天文年歷天文年歷， 天文愛好者雜志社每年編輯出版天文愛好者雜志社每

38、年編輯出版天文普及年歷天文普及年歷。 2021/3/10 附錄：附錄： 附錄一附錄一 全天全天8888個星座表個星座表 附錄二附錄二 梅西葉天體表（梅西葉馬拉松觀測）梅西葉天體表（梅西葉馬拉松觀測） 附錄三附錄三 主要亮星表主要亮星表 四季星空圖四季星空圖 SkyMap SkyMap 使用說明及軟件使用說明及軟件 2021/3/10 一、天文光學(xué)望遠鏡的性能指標(biāo)一、天文光學(xué)望遠鏡的性能指標(biāo) 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。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

39、能指標(biāo)，主要有六個參量望遠鏡的光學(xué)性能指標(biāo)，主要有六個參量: : 望遠鏡有效口徑望遠鏡有效口徑 相對口徑相對口徑( (光力光力) ) 視場視場 目視望遠鏡的放大率目視望遠鏡的放大率( (照相望遠鏡為底片比例尺照相望遠鏡為底片比例尺) ) 貫穿本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)( (能觀測的極限星等能觀測的極限星等) ) 分辨本領(lǐng)分辨本領(lǐng) 天文光學(xué)望遠鏡天文光學(xué)望遠鏡 2021/3/10 1. 1. 有效口徑有效口徑(D)(D)： 有效口徑即望遠鏡的通光直徑?？趶皆酱?，其接受到的光流有效口徑即望遠鏡的通光直徑?？趶皆酱螅浣邮艿降墓饬?量越多，就能收集更多的輻射，聚光本領(lǐng)就越大，也就能觀測量越多，就能收集更多的輻射，

40、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。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 的像不是點而是一個小圓斑，其星像的半徑叫作星像的視寧度的像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。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?？趶酱蟮耐h鏡和優(yōu)良的天文臺址是同等重要的。 2021/3/10 光學(xué)望遠鏡口光學(xué)望遠

41、鏡口 徑加大的歷史徑加大的歷史 進程進程 Keck 2021/3/10 此兩幅照片曝光時間相同， 此兩幅照片曝光時間相同， 但下面的照片所用望遠鏡的口但下面的照片所用望遠鏡的口 徑大兩倍徑大兩倍。 2021/3/10 2. 2. 光力光力 (A)： 望遠鏡的光力也叫相對口徑，即口徑望遠鏡的光力也叫相對口徑，即口徑D 和焦距和焦距F之比，稱為光之比，稱為光 力力, A=D/F 。A的倒數(shù)叫焦比的倒數(shù)叫焦比(F/D)。師大物理樓望遠鏡的口徑。師大物理樓望遠鏡的口徑 D=31cm,D=31cm,焦距焦距F=3m,F=3m,焦比為：焦比為：F=10,10,則其光力則其光力 A=1/10A=1/10 望

42、遠鏡若有大的光力對觀測有一定視面的天體如太陽、月亮、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與望遠鏡的口徑平方( (面積面積 ) )成正比，與望遠鏡的焦距的平方成成正比，與望遠鏡的焦距的平方成 反比，即與反比，即與A A2 2 成正比成正比。 相反，對于恒星的研究，望遠鏡的口徑大、光力?。哟蠼咕?，相反，對于恒星的研究，望遠鏡的口徑大、光力?。哟蠼咕?， 減弱背景光的亮度），才能觀測到更暗弱的星。減弱背景光的亮度），才能觀測到更暗弱的星。 2021

43、/3/10 3. 放大率： 一架望遠鏡的放大率等于物鏡的焦距一架望遠鏡的放大率等于物鏡的焦距F1與目鏡的焦距與目鏡的焦距F2 之比，即之比，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。放大率，顯然采用短焦距的目鏡就可以獲得較大的放大率。 若目鏡的焦距為若目鏡的焦距為4毫米毫米, ,用它配在焦距用它配在焦距800 mm 的物鏡后，的物鏡后， 就可獲得就可獲得200倍的放大率。若用顯微目鏡，可獲得上千倍的倍的放大率。若用顯微目鏡，可獲得上千倍的 放大率，但這樣并不好，

44、小望遠鏡用過大的放大率，天體變放大率，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。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 而代之的是底片比例尺。而代之的是底片比例尺。 2021/3/10 4.4.視場視場() 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，用角度的視場，用角度( ()表示表示。望遠鏡系統(tǒng)若像差大，視場邊上的像。望遠鏡系統(tǒng)若像差大，視場邊上的像 就很差，成像的良

45、好區(qū)小，自然視場就小。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不同的目鏡有不同的 M 為目鏡對應(yīng)的角直徑，稱為目鏡視場，為目鏡對應(yīng)的角直徑，稱為目鏡視場， M為放大率。為放大率。 2021/3/10 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)通過望遠鏡能看的最暗的星等為望遠鏡的貫穿本領(lǐng)( (極限星極限星 等等) )。它反映了望遠鏡觀測天體的能力。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)人眼對于望遠鏡目視極限星等，根據(jù)人眼極限星等約為極限星等約為6.56.5等等,有下列有下列 經(jīng)驗公式：經(jīng)驗公式： m=6.5+5m=6.5+5lglg D/

46、d+2.5 D/d+2.5lglg k k (d=6mm, k=0.6) (d=6mm, k=0.6) 則有：則有： m =2.1+5m =2.1+5loglog D(mm) D(mm) 師大物理樓望遠鏡師大物理樓望遠鏡 D=310mm, m= 2.1+52.1+5loglog31015(31015(理論理論) ) 對于照相觀測或用電藕合器件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。穿本領(lǐng)也越高。 2021/3/10 (6)

47、 分辨本領(lǐng)：分辨本領(lǐng)： 望遠鏡的分辨本領(lǐng)是望遠鏡能分辨天望遠鏡的分辨本領(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體細節(jié)的能力，是望遠鏡很重要的性能指 標(biāo)。望遠鏡的分辨本領(lǐng)由望遠鏡能夠分辨標(biāo)。望遠鏡的分辨本領(lǐng)由望遠鏡能夠分辨 天體上的最小角度天體上的最小角度( (分辨角分辨角) )來衡量。來衡量。 分辨角：兩天體的像剛剛能被分開時，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。它們所對應(yīng)的天球上兩點的角距離。 2021/3/10 物理樓望遠鏡物理樓望遠鏡D=310mm, 則則 = 140= 140 /310=0.45( /310=0.45(理論值理論值) )

48、興隆興隆2.16m2.16m望遠鏡望遠鏡D=2160mm, D=2160mm, = 140 = 140 /2160=0.06( /2160=0.06(理論值理論值) ) 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，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。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，根據(jù)光的衍射原理，分辨角由如下公式確定， = 1.22/D = 1.22/D 或或 = 0.25(m)/D(m) = 0.25(m)/D(m) 式中式中D D為望遠鏡的口徑；為望遠鏡的口徑；為入射光的波長。若分辨角

49、為入射光的波長。若分辨角用角秒為用角秒為 單位單位(1(1弧度弧度=206265)=206265)，用目視望遠鏡最敏感的波長，用目視望遠鏡最敏感的波長=555nm=555nm代入，代入， 則有：則有： = 140= 140 / D(mm) / D(mm) 2021/3/10 在良好的天文臺址條件下在良好的天文臺址條件下,望遠鏡的口徑越大望遠鏡的口徑越大,分辨本分辨本 領(lǐng)越高領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細結(jié)構(gòu)，則能觀測更暗、更多越能分辨天體的更細結(jié)構(gòu)，則能觀測更暗、更多 的天體。的天體。 2021/3/10 vTwo comparably bright light sources become pr

50、ogressively clearer when viewed at finer and finer angular resolution. Detail becomes clearer in the Andromeda Galaxy(M31) as the angular resolution is improved some 600 times, from (a) 10, to (b) 1, (c) 5, and (d) 1. 2021/3/10 右圖為東北師大物理樓望遠鏡右圖為東北師大物理樓望遠鏡 （31CM）拍攝的圖像）拍攝的圖像 左圖是左圖是10CM尋星鏡拍攝的圖象尋星鏡拍攝的圖象

51、No Image No Image 2021/3/10 二、天文光學(xué)望遠鏡的類型二、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)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。的。它起著聚集光量的作用，顯示著探測天體的威力。 2021/3/10 v物鏡是物鏡是透鏡的叫物鏡是物鏡是透鏡的叫折射望遠鏡折射望遠鏡； v反射鏡的叫反射鏡的叫反射望遠鏡

52、反射望遠鏡； v物鏡是反射鏡，它前面再加一塊改正像差的透鏡物鏡是反射鏡，它前面再加一塊改正像差的透鏡 組成的望遠鏡叫組成的望遠鏡叫折反射望遠鏡折反射望遠鏡。 2021/3/10 1.1.折射望遠鏡折射望遠鏡 用透鏡作物鏡的望遠鏡。用透鏡作物鏡的望遠鏡。 一、天文光學(xué)望遠鏡一、天文光學(xué)望遠鏡 2021/3/10 伽利略望遠鏡光路圖伽利略望遠鏡光路圖 開普勒望遠鏡光路圖開普勒望遠鏡光路圖 2021/3/10 因單透鏡物鏡色差和球差都相當(dāng)嚴(yán)重，現(xiàn)代的折射望遠鏡常因單透鏡物鏡色差和球差都相當(dāng)嚴(yán)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用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡

53、。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得到改正，雙透鏡物鏡的相對口徑( (光力光力) )較小，一般為較小，一般為1/15-1/15- 1/201/20，可用視場也不大，可用視場也不大(2(23 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)，相對口徑司

54、折射望遠鏡為三透鏡物鏡系統(tǒng)，相對口徑130/1950=1/15130/1950=1/15。三透。三透 鏡物鏡系統(tǒng)的相對口徑可達到鏡物鏡系統(tǒng)的相對口徑可達到1/71/7。 2021/3/10 折射望遠鏡的成像質(zhì)量比反射望遠鏡好，視場較大，使用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。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，目前由于大

55、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(yán)重，因此，而且玻璃對紫外光吸收很嚴(yán)重，因此，19世紀(jì)制造的葉凱士世紀(jì)制造的葉凱士 ( (YerkesYerkes) )天文臺口徑天文臺口徑 1016毫米的折射望遠鏡（毫米的折射望遠鏡（A=1/19.4A=1/19.4）成）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)。不再考慮折射望遠鏡系統(tǒng)。 2021/3/10 Yerkes天文臺天文臺 40英寸折射鏡英寸折射鏡 2021/3/10 2. 反射望遠鏡反射望遠鏡 用凹面反射鏡作物鏡的望遠鏡。

56、反射望遠鏡的主要優(yōu)點是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(dāng)物鏡采用拋物面時，還可消去球差。但為了減小不存在色差，當(dāng)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。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。的焦點，就有不同形式的望遠鏡。 （A）主焦點系統(tǒng)）主焦點系統(tǒng):在物鏡的在物鏡的 主焦點進行觀測叫主焦點系主焦點進行觀測叫主焦點系 統(tǒng)。統(tǒng)。 2021/3/10 (B)牛頓系統(tǒng)：在系統(tǒng)中除了物鏡外牛頓系統(tǒng)：在系統(tǒng)中除了物鏡外，附加了一個平面反射附加了一個平面反射 鏡將主

57、鏡的焦點折出鏡外。鏡將主鏡的焦點折出鏡外。 利用一塊與光軸成利用一塊與光軸成4545度平面鏡作為副鏡將影像反射至鏡筒前側(cè)。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)最為簡單這種結(jié)構(gòu)最為簡單, ,影像反差較高影像反差較高, ,普及型望遠鏡經(jīng)常普及型望遠鏡經(jīng)常選用選用, , 通通 常焦比在常焦比在f f= =4 4至至f f= =8 8之間。之間。 2021/3/10 (C)卡塞格林系統(tǒng)：卡塞格林系統(tǒng)： 主鏡為拋物面鏡主鏡為拋物面鏡, ,副副鏡為鏡為一塊雙曲面凸鏡一塊雙曲面凸鏡, , 在主鏡焦點前將光在主鏡焦點前將光 線聚集線聚集, ,穿過主鏡一個圓孔而聚焦在主鏡之后。因為經(jīng)過一次反射穿過主

58、鏡一個圓孔而聚焦在主鏡之后。因為經(jīng)過一次反射, , 所以鏡筒可以縮短所以鏡筒可以縮短, , 比較容易放置附屬設(shè)備，比較容易放置附屬設(shè)備，但視場較但視場較小小, , 被現(xiàn)代被現(xiàn)代 中大型望遠鏡普遍采用。中大型望遠鏡普遍采用。 2021/3/10 (E) (E) 折軸折軸(coud(coud) )系統(tǒng)：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，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可以在空間固定處獲得天體的

59、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。的終端設(shè)備，例如大型攝譜儀等。 （D D）R-CR-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)和較大的視場。面鏡。這種系統(tǒng)有較好的像質(zhì)和較大的視場。 2021/3/10 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 的相對口徑約為的相對口徑約為1/5-1/2.51/5-1/2.5，甚至更大，加上主鏡只有一個表面需，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

60、前口徑大于要加工，這就大大降低了造價和制造的困難，因此目前口徑大于 1.341.34米的光學(xué)望遠鏡全部是反射望遠鏡。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。理方面的工作。 對制造反射鏡的材料只要求膨脹系數(shù)較小、應(yīng)力小和便于磨制。對制造反射鏡的材料只要求膨脹系數(shù)較