天文學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料

天文學(xué)基礎(chǔ)01-天文學(xué)史1.宇宙宇宙（Universe）是由空間、時間、物質(zhì)和能量所構(gòu)成的統(tǒng)一體，是一切空間和時間的綜合。宇宙根據(jù)大爆炸宇宙模型推算，宇宙年齡大約137億年。四方上下曰宇，往古來今曰宙——《淮南子》2.宇宙是人類科學(xué)探秘的永恒主題古代的天文學(xué)成就：創(chuàng)造了最初的星空坐標——星座認識到星空中有不同的星——恒星和行星創(chuàng)立了時間的概念——年、月、日、時、分、秒、星期3.宇宙模型地心說——本輪均輪體系日心說——哥白尼《天體運行論》4.天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)恒星周年視差；天王星；海王星5.愛因斯坦——相對論6.哈勃——宇宙在膨脹7.大爆炸理論：BigBang宇宙的全部物質(zhì)，當初都集中在一個“原始原子”里，異常緊密溫度約1032K，絕對溫度1億億億億度，顯然這只能維持極其暫短的平衡，一旦平衡破壞，就發(fā)生大爆炸，原始原子迅速膨脹，逐漸擴展成為我們的宇宙大爆炸后1秒鐘，溫度降到1010K，粒子間的強相互作用、弱相互作用、電磁力和引力開始分開。在高溫下處于基本粒子狀態(tài)的物質(zhì)，隨著溫度的降低，聚合成各類原子約在大爆炸后50-100萬年

首先由電子和質(zhì)子合成氫原子；接著是氦原子也大量生成了；隨后其他所有元素的原子從輕到重依次聚合而成爆炸后100萬年到20億年

逐步形成各類天體星系；恒星起源與演化；恒星最初有彌漫稀薄的氣體和塵埃（星云）經(jīng)過凝聚、加熱過程而形成8.宇宙中最不可理解的事是宇宙可以理解——愛因斯坦天文學(xué)基礎(chǔ)02-天球坐標一、天球坐標系統(tǒng)1.為何要建立“天球”中國：天圓如張蓋，地方如棋局西方：水晶球?qū)μ炜盏哪：∠螅喝说难劬o法區(qū)分遙遠天體的實際距離，因而古人總是以為所有天體都分布在以自己為中心的“天球”表面上，古人用天球的概念開始了最早的天文學(xué)研究，探討天體在天球上的位置和分布。與直觀感覺相吻合的“天球”可以作為我們研究和學(xué)習(xí)天文學(xué)的輔助工具，幫助人們確立起空間的概念。2.球面三角知識球面上的圓（大圓、小圓）定理：任何平面和球面的交線都是正圓。定義：通過球心的平面與球面的交線，是直徑最大的圓，叫做大圓。不通過球心的平面與球面的交線，叫小圓。球面上兩點的距離圓的極：與圓所在平面相垂的直線與球面相交的兩個點。大圓的極點：通過球心與大圓所在平面相垂的直線與球面的兩個交點。球面角圓弧與角的度量球面三角形3.天球的概念天球的概念：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。天體在天球上的視位置是天體在天球上的投影天球上任意兩個天體的距離一般都是他們之間的角距離天體離開地球的距離可看做數(shù)學(xué)上的無窮大天球的中心可以是任意點，一般是觀測者的眼睛或地心4.幾種常用的天球坐標系統(tǒng)（1）回憶一下：地球坐標系統(tǒng)地軸：地球自轉(zhuǎn)軸地極：北（南）極：地軸北（南）段與地球表面的交點緯線：與地軸垂直并且環(huán)繞地球一周的圓圈。赤道：是最大的緯線圈經(jīng)線：連接南北兩極并且與緯線垂直相交的半圓。本初子午線：把西經(jīng)和東經(jīng)隔開的經(jīng)線經(jīng)度緯度（2）天球上的基本點和圈a、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，與天球相交的大圓為真地平。b、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。地球自轉(zhuǎn)軸的延長線。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。地球赤道的延長線。c、天子午圈、四方點、卯酉圈天子午圈：過天極P，P‘和天頂Z，Z’的大圓。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。天卯酉圈：過天頂和東西點所做的大圓弧。注：子午圈、卯酉圈、真地平是三個互相垂直的大圓d、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＝230.5e、二分點、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）注：當?shù)氐牡乩砭暥鹊扔诒睒O星的高度（3）天球坐標系統(tǒng)地平坐標基本點：天頂天底基本圈：真地平地平高度h:由真地平沿過天體的地平經(jīng)圈向天頂、天底量度（00—±900）（天頂距Z):Z＝900－h(huán)方位角A:起始點：南點北點由南點或北點沿真地平順時針度量到過天體的地平經(jīng)圈（00–3600）②時角坐標基本點：天極基本圈：天赤道赤緯δ：由天赤道沿過天體的赤經(jīng)圈向兩極方向度量（00-±900）時角t：起始點：子午圈與天赤道南邊的交點。由起始點沿天赤道順時針量至天體所在赤經(jīng)圈（0h–24h）③赤道坐標赤緯δ：同上赤經(jīng)α：赤經(jīng)的起始點：春分點由春分點沿天赤道逆時針方向量至天體所赤經(jīng)圈（0h–24h)春分點的時角：tr＝(α＋t)④黃道坐標基本點：黃極基本圈：黃道黃緯β：由黃道沿過天體的黃經(jīng)圈向兩邊度量（00—±900）黃經(jīng)λ：起始點：春分點由春分點沿黃道逆時針量至天體所在黃經(jīng)圈與黃道的交點（00–3600)二、認識天體的運動1.天體的周日視運動：（1）地球的自轉(zhuǎn)→天體的周日視運動→太陽自東向西在周日平行圈上每日運行一周→所有天體的東升西落。（2）不同緯度處的天體視運動：a、極區(qū)：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b、赤道地區(qū)：在地球赤道地區(qū)看到所有天體都垂直于平面做圓運動c、中緯度地區(qū)：在中緯地區(qū)看到的天體的周日視動（3）永不上升與永不下落天體a、永不下落天體：赤緯δ≥（900－φ）永不上升天體：赤緯δ≤－（900－φ）b、地理緯度越高，這類天體越多：極區(qū)：各半；赤道：無（4）天體的中天a、上中天：在天極以南過子午圈。 在天頂以南：φ＞δ；Z＝φ－δ在天頂以北：φ＜δ；Z＝δ－φb、下中天：在天極以北過子午圈。Z＝1800－（δ＋φ）∵Z＝（900－δ）＋（900－φ）2.天體的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→造成四季星空的不同。3.太陽的周年視運動太陽的周年視運動軌跡：黃道

運動方向：自西向東當太陽位于：春分點時:（3-21）α＝0hδ＝00夏至點時:（6-22）α＝6hδ＝230.5秋分點時:（9-23）α＝12hδ＝00冬至點時:（12-22）α＝18hδ＝－230.54.黃道12星座白羊座3月21日-------4月19日金牛座4月20日-------5月20日雙子座5月21日-------6月21日巨蟹座6月22日-------7月22日獅子座7月23日-------8月22日處女座8月23日-------9月22日天秤座9月23日------10月23日天蝎座10月24日-----11月21日射手座11月22日-----12月21日摩羯座12月22日------1月19日水瓶座1月20日-------2月18日雙魚座2月19日-------3月20日太陽每年進入黃道13宮的日期、時間（2000.0）日期日期北京時間星座黃經(jīng)范圍停留時間121時摩羯27.4度27天2小時223時寶瓶24.9度24天18小時317時雙魚36.3度36天19小時412時白羊24.9度25天14小時52時金牛36.7度38天8小時610時雙子28.0度29天9小時日期日期北京時間星座黃經(jīng)范圍停留時間719時巨蟹20.1度21天1小時820時獅子35.9度37天4小時90時室女43.8度44天8小時108時天秤22.9度22天19小時113時天蝎7.1度7天0小時113時蛇夫18.2度17天22小時121時人馬33.8度33天3小時注：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4）占星學(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。和天文學(xué)中的“星座”并不完全一致。中國的24節(jié)氣：中國用24節(jié)氣的方法記錄太陽運行的位置天文學(xué)基礎(chǔ)03-星座簡介星空區(qū)域的劃分：為了認星方便，古時的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，在中國稱之星官，西方叫做星座。詩歌天文：七月流火，九月授衣。人生不相見，動如參與商。1、中國古代星宿：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)。二十八星宿：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；注：1)二十八宿的范圍有大有小，最大的為井宿，赤經(jīng)跨度約為330；最小的觜宿和鬼宿，僅有20–30。 2)斗柄東指，天下皆春。斗柄北指，天下皆夏。斗柄西指，天下皆秋。斗柄南指，天下皆冬。2、國際通行的星空區(qū)劃——88星座88個星座的確定：（1）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。88星座的確立:（2）古希臘流傳下來的星座古希臘詩人阿拉圖斯《天象詩》記載了44個星座：北天19個（小熊、大熊、牧夫，天龍，仙王，仙后，仙女、英仙、飛馬、天琴、天鵝等），黃道13個，南天12個（獵戶、犬、波江、天兔、鯨魚、半人馬等）。后經(jīng)托勒密的增改，定下48個星座。北天星座的名稱基本確定下來。88星座的確立:（3）近代對南天星座的增補在15世紀航海大發(fā)現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)了很多南半球的星星。17世紀初，德國天文學(xué)家拜爾等人增加了多個南天星座。1841年英國天文學(xué)家威廉赫歇爾提出星座用赤經(jīng)線和赤緯線來進行劃分。1922年國際天文學(xué)大會最后確定了88個星座（北天29個，黃道12個，南天47個）。1928年正式公布了這88個星座。在88個星座中有46個是古代命名的，37個是17世紀以后命名的。所有星座中有一半是動物的名字，1/4為神話人物的名字，余下則是儀器和用具的名字。3、星座內(nèi)恒星的命名：星座的名稱來源于拉丁語，因此恒星一般采用星座的拉丁名稱加上拉丁字母（希臘字母），拉丁字母的順序與星座內(nèi)的恒星亮度相對應(yīng)。當24個字母用完之后，就用數(shù)字代替字母，通常數(shù)字是按恒星的赤經(jīng)依次排列的。星座內(nèi)恒星的表示星座中文名稱：大熊座星座拉丁名稱：UrsaMajor星座英語名稱：TheGreatBear縮寫：UMa恒星標準名稱：UMaα恒星中文名稱：北斗一星等：1.79希臘字母表ΑαΒβΓγΔδΕεΖζΗηΘθΙιΚκΛλΜμΝνΞξΟοΠπΡρΣσΤτΥυΦφΧχΨψΩω4、認識星座的輔助工具星圖：我國是繪制星圖較早的國家，現(xiàn)存絹制敦煌星圖和蘇州石刻天文圖是世界上僅存的最古老的星圖。當代最著名的星圖是《帕洛瑪星圖》，由美國地理學(xué)會和帕洛瑪天文臺合作拍攝并出版，是人類有史以來規(guī)模最大，星數(shù)最多的星圖。星表——恒星星表星表是記載天體各種參數(shù)和特性的表冊，實際上就是天體的檔案。我國也是編制星表較早的國家，戰(zhàn)國時代《石氏星經(jīng)》，記載了121顆亮星的簡況。古希臘的喜帕恰斯曾編制了一份1022顆恒星的星表。常用的目視星表（1）《依巴谷星表》(Hipparcoscatalogue)，簡稱HIP或HP（2）HD星表（HenryDraperCatalogue）或耶魯亮星星表編號HD（3）《亮星星表》，（CatalogueofBrightStars,簡稱BSC）（4）SAO星表（SmithsonianAstrophysicalObservatory，1966)（5）《波恩巡天星表》(TheBonnerDurchmusterung)，簡稱BD（6）《博斯星表》（7）《目視雙星星表》（8）《星云星團總星表》（簡稱NGC）（9）變星總表(簡寫GCVS)（10）美國海軍天文臺全天星表(TheWhole-SkyUSNO-B1.0Catalog)深空天體星表——星云星團表現(xiàn)在常用的星云星團星表主要為三種：法國天文學(xué)家梅西葉1784年編制的“梅西葉”星云星團表，用M表示法，表中記載了110個“星云星團”，用數(shù)字編號表示，如M31表示仙女座大星云。丹麥天文學(xué)家德雷耶于1888年編制的星團星云總星表，簡稱NGC表記有7840個星云星團。NGC表的補充：簡稱為IC表。5、星圖軟件的使用6、四季星空簡介任何時候，整個星空被地平圈一分為二，其中一半顯露在地平面以上，是可見的，另一半則隱沒在地平面以下，是不可見的。在地球上位于不同地區(qū)的人看到的天區(qū)是不同的。北天的秋夜星空飛馬當空，銀河斜掛，這是秋夜星空的象征。主要亮星：飛馬座、仙王座、仙后座、仙女座、英仙座，鯨魚座，南魚座。北天的冬夜星空冬夜星空是非常壯麗的，全天最著名的獵戶座是冬夜星空的中心。他的周圍有許多明亮的星座和他一起組成了一幅光彩奪目的星空圖像。主要星座：金牛座、雙子座，獵戶座、大犬座，小犬座、御夫座。注：星座其實不是位于同一平面上恒星的亮度的表示：星等目視星等：星越亮，星等數(shù)越小。天狼星：-1.46；織女星：0.03。太陽的星等為：-26.74；月亮為：-12.74金星：-4.4肉眼所見最暗的星為6.5等，亮于6.5等的恒星有6974顆。大型望遠鏡可以看到30等星，銀河系3000億顆星，人類只能看到很少的一部分。星等來自古希臘的定義，僅憑肉眼的感覺，將星的亮度分為1-6等。用現(xiàn)代方法測量，1等星比6等星亮100倍，但相差一個星等，亮度不是提高20倍，而是按照指數(shù)關(guān)系遞增，即100開5次方，兩個相鄰星等亮度差2.512倍。0等星比5等星亮100倍，10等星比15等星亮100倍。大型望遠鏡比人眼多看21.5等，意味著其“視力”比人類強4億倍。恒星的亮度的表示：真亮度和絕對星等由于距離遙遠很多恒星看上去并不明亮，但實際上比太陽要亮數(shù)百萬倍。因而要確定“真亮度”，才能真實說明恒星的發(fā)光本領(lǐng)。真亮度：恒星在10個秒差距遠處的亮度。表示真亮度的星等稱為絕對星等。注：1秒差距=206265倍日地距離=3.26光年絕對星等太陽：目視星等為26.74，絕對星等為4.83天狼星：目視星等為-1.47，絕對星等為1.43天津四：目視星等為1.25，絕對星等為-8.7光度恒星真亮度與太陽真亮度的比值稱為光度。太陽的光度是1，發(fā)光能力超過太陽的光度大于1，不如太陽的光度小于1，光度通常用絕對星等表示。恒星亮度測量恒星的亮度是所有各個波段能量加在一起的總亮度。通過濾波技術(shù)可以測量各個波段上的亮度。根據(jù)物理定律，亮度最大的波段，其波長值叫做峰值波長，與發(fā)光物體的溫度有關(guān)；波長越長，溫度越低。分波段的亮度測量叫做分光光度測量，這是用來測量恒星溫度的主要方法。恒星的顏色恒星的顏色說明他表面的溫度紅色：大約3000°黃色：大約6000°白色：大約8000°——10000°藍色：10000°以上恒星的位置和運動恒星的空間位置由三個坐標參數(shù)來確定，兩個是天球球面上的經(jīng)緯度：赤經(jīng)和赤緯，另一個是距離。同一星座里的恒星看似挨得很近，但在視線方向可能距離遙遠。距離的測量：三角視差法和分光視差法恒星的多樣性——雙星光學(xué)雙星：兩顆星沒有任何聯(lián)系雙子星：兩顆星由于引力彼此環(huán)繞旋轉(zhuǎn)恒星的多樣性——變星亮度有變化的恒星，隨著各種探測器和觀測儀器的靈敏度不斷提高，發(fā)現(xiàn)的變星越來越多。全天恒星中有1/3是變星。對研究恒星結(jié)構(gòu)有價值的是亮度變化較大或有一定規(guī)律的變星。內(nèi)因變化引起（80%）：亮度變化大：有新星和超新星爆發(fā)亮度周期變化：脈動變星（90%）“造父變星”恒星的宿命白矮星；中子星；脈沖星；黑洞天文學(xué)基礎(chǔ)04-觀測工具一、光學(xué)望遠鏡的分類1、折射望遠鏡：利用光線通過凸透鏡的折射聚光形成光路。折射望遠鏡：用透鏡作物鏡的望遠鏡1）伽利略式：正像，視場小，不能安裝叉絲。2）開普勒式：視場大，便于安叉絲，反像。物鏡、目鏡由不同折射率的光學(xué)玻璃復(fù)合成的。赫歇爾望遠鏡：1897年制造的1.02米（美國葉凱士天文臺）的折射鏡仍是世界之最。2、反射望遠鏡：利用曲面反射鏡聚光形成光路。1）主焦點式：反射鏡為拋物面2）牛頓式：反射鏡為球面鏡，加上平面鏡3）卡賽格林式：主鏡為拋物面鏡，副鏡為凸的雙曲面鏡4）R—C系統(tǒng)：凹雙曲+凸雙曲（改進型）5）折軸式：加入幾塊平面鏡使光束從極軸方向射出反射望遠鏡的主焦點式反射鏡為拋物面牛頓式反射鏡為球面鏡卡塞格林式拋物面、凸的雙曲面鏡。3、折反射望遠鏡：用球面反射鏡為聚光主鏡，在主鏡前加一特殊形狀的改正透鏡，用來改進球面鏡的成象條件。1）施密特式：球面反射鏡+復(fù)雜的折射改正透鏡。2）馬克蘇托夫式：球面反射鏡+彎月形折射改正透鏡。為了使視場邊緣的星象沒有漸暈，一般反射鏡為改正鏡口徑的1.5倍?！?.2、望遠鏡的性能天文光學(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，主要有六個參量:有效口徑相對口徑(光力)放大率貫穿本領(lǐng)(極限星等)分辨本領(lǐng)視場1）口徑DI∝πD2物鏡起集光作用的直徑，口徑越大收集的輻射越多越能觀測到暗弱的天體。口徑愈大能收集的光量愈多，即聚光本領(lǐng)就愈強，口徑愈大愈能觀測到更暗弱的天體。因而，大口徑顯示著探測暗弱天體的威力大，這是因為望遠鏡接收到天體的光流量與物鏡的有效面積（πr2）成正比。2）相對口徑A：A=D／F望遠鏡的光力也叫相對口徑，即口徑D和焦距F之比，A=D/F。光力的倒數(shù)叫焦比(1/A=F/D)。A的倒數(shù)叫焦比(F/D)。師大科技樓望遠鏡的口徑D=40cm,焦距F=4m,焦比為：F/10,則其光力A=1/10。3）分辨角δ″：δ″＝1.22λ／D；δ″＝140／Dmm（λ=550nm）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。根據(jù)光的衍射原理，在望遠鏡通光孔徑為圓孔的情況下，分辨角由如下公式確定δ″=1.22λ/D目視望遠鏡最敏感的波長λ=550nm，望遠鏡的物鏡口徑D（mm）來計算，則有如下簡化公式：δ″=140″/D(mm)望遠鏡D=400mm,

δ″=140″/400=0.35″(理論值)

興隆2.16m望遠鏡D=2160mm,

δ″=140″/2160=0.06″(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。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。4）放大率G：目視望遠鏡的放大率等于物鏡的焦距F1與目鏡的焦距F2之比，即G=F1/F2一架望遠鏡配備多個目鏡，就可以獲得不同的放大率。顯然目鏡的焦距越短可以獲得越大的放大率。但這樣并不好，小望遠鏡用過大的放大率，會使觀測天體變得很暗，像變得模糊。常用的目鏡的焦距為10mm左右，用它配在焦距800mm的望遠鏡物鏡后面，就可獲得80倍的放大率。5）視場ω：tan(ω/2)=D/F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，與放大率G成反比。tanω=tanω’/G（目鏡望遠鏡）ω’為目鏡對應(yīng)的角直徑，稱為目鏡視場，G為放大率。不同的目鏡有不同的ω’，如科技樓望遠鏡配有三種目鏡：ω’為52°、ω’為67°、ω’為84°若采用常用ω’為52°,f=20mm的目鏡，則G=4000/20=200ω=arctan(tan52/200)=22若采用ω’為67°的目鏡，f=9mm,ω=?若采用ω’為84°的目鏡，f=4.7mm,ω=?視場ω望遠鏡若存在大的像差，視場邊上的像很差，成像的良好區(qū)小，自然視場就小。對于星系或特殊天體的巡天觀測必須要有大視場的望遠鏡，這樣，一次觀測就可以覆蓋比較大的天區(qū)。施米特望遠鏡的焦距比較短，更主要的是它的光學(xué)系統(tǒng)的像差消得比較好，故它的視場ω可達十幾度。一般反射望遠鏡的視場ω小于1度。6）極限星等（貫穿本領(lǐng)）m：m=2.1+5logD理想條件下，望遠鏡指向天頂能看到的最暗弱星的星等值。它反映了望遠鏡觀測恒星方面的能力。當然，望遠鏡的口徑越大，能觀測越暗的天體。此外也與望遠鏡后接的探測器有關(guān)。對于照相觀測或用電荷藕合器件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。當然不能任意延長露光時間，因為延長到一定程度后，由于夜天光的作用也會導(dǎo)致貫穿本領(lǐng)的降低。所以配有照相機，光電倍增管，光電成像器件和CCD等探測器的天文望遠鏡，其貫穿本領(lǐng)不僅決定于天文望遠鏡本身，而且也和這些探測器的靈敏度有關(guān)。其貫穿本領(lǐng)必須根據(jù)望遠鏡和探測器的特性進行具體實測而定。對于目視望遠鏡,它的極限星等可以經(jīng)驗地用如下公式計算：m=6.5+5logD/d+2.5logkd=6mm,k=0.6則有,m=2.1+5logD衡量望遠鏡性能的重要參量使用望遠鏡的主要目的：1、聚光本領(lǐng)：I∝πD22、分辨本領(lǐng)：θ＝1.22λ／D因此，衡量望遠鏡的重要參量是口徑。二、國內(nèi)天文臺站介紹1、國家天文臺：于2001年4月成立

在原北京天文臺（1958年建）基礎(chǔ)上建立

下屬單位有：云南天文臺、南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、烏魯木齊天文站和長春人造衛(wèi)星觀測站。

2、紫金山天文臺3、上海天文臺

由于歷史悠久，并在國際上有較大的影響，繼續(xù)保留中國科學(xué)院直屬事業(yè)單位的法人資格，學(xué)術(shù)上受國家天文臺的宏觀協(xié)調(diào)和指導(dǎo)。

4、陜西天文臺--國家授時中心我國的光學(xué)望遠鏡名稱與口徑天文臺地點2.16米望遠鏡國家天文臺(總部)河北興隆1.5米望遠鏡上海天文臺上海佘山1.26米望遠鏡國家天文臺(總部)河北興隆1.2米望遠鏡國家天文臺(云南)云南昆明1.05米望遠鏡陜西天文臺陜西臨潼1.0米望遠鏡國家天文臺(云南)云南昆明太陽磁場望遠鏡國家天文臺（總部）北京懷柔2007年后光學(xué)天文重要設(shè)備地域分布懷柔、興隆、紫金山天文臺、佘山、昆明、扶仙湖、麗江國家天文臺興隆站興隆觀測站位于燕山主峰南麓，長城北側(cè)，海拔960米，是國家天文臺恒星與星系光學(xué)天文觀測基地，設(shè)有遠東最大的2.16米光學(xué)望遠鏡,1.26米紅外望遠鏡、60/90厘米施密特望遠鏡、85厘米反射望遠鏡、60厘米反光望遠鏡和Mark-III型光電等高儀。這里天文寧靜度好，大氣透明度好，每年有270多個可觀測的晴夜多通道太陽望遠鏡由五個不同功能的望遠鏡組成，35cm太陽磁場望遠鏡：能獲得光球(λ=5324?)和色球(λ=4861?)的矢量磁場及視線速度場。10cm全日面矢量磁場和視線速度場望遠鏡，附有帶寬0.1A的萬能雙折射濾光器。14cm色球望遠鏡，有帶寬32?±0.5?的可調(diào)濾光器，能獲得全日面和局部區(qū)色球Hα單色像及色球縱向磁場。8cmCaIIλ=3933?全日面單色像望遠鏡，附有帶寬2?的daystar濾光片。60cm多通道太陽望遠鏡主鏡。是我國獨創(chuàng)的，世界唯一的，高科學(xué)含量的綜合望遠鏡。是目前世界上具有領(lǐng)先水平的最強大的綜合功能的太陽望遠鏡系統(tǒng)之一。主要用于太陽物理的基礎(chǔ)研究，日地關(guān)系應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及太陽活動對空間環(huán)境和通訊騷擾預(yù)報等應(yīng)用研究。目前中國最大的天文光學(xué)望遠鏡即：云南天文臺正在安裝調(diào)試的2.4米光學(xué)望遠鏡（英國TTL公司制造）2.4米光學(xué)望遠鏡臺址：云南麗江高美古地理位置：東經(jīng)100°01′51″北緯26°42′32″海拔3193米麗江高美古是我國南方的一個優(yōu)良臺址，特別是視寧度達到世界優(yōu)良臺址的水平。上海天文臺25米射電望遠鏡

1986年建成，1987年投入使用是國內(nèi)最早建成的大型射電望遠鏡。該射電望遠鏡由一面直徑25米的拋物面天線、五個工作波段（18cm，13cm，6cm，3.6cm和1.3cm)的接收系統(tǒng)、高精確度氫原子鐘時頻系統(tǒng)和兩套國際先進水平的數(shù)據(jù)機理系統(tǒng)（MK4和VLBA）組成。

紫金山天文臺建成于1934年9月的紫金山天文臺是我國自己建立的第一個現(xiàn)代天文學(xué)研究機構(gòu)，前身是成立于1928年2月的國立中央研究院天文研究所。她坐落于南京市東郊風(fēng)景如畫的紫金山第三峰上，至今已有68年的歷史。

紫金山天文臺的建成標志著我國現(xiàn)代天文學(xué)研究的開始。中國現(xiàn)代天文學(xué)的許多分支學(xué)科和天文臺站大多從這里誕生、組建和拓展。由于她在中國天文事業(yè)建立與發(fā)展中作出的特殊貢獻，被譽為"中國現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃"。三、世界最先進的望遠鏡世界上的大望遠鏡1、美國于1992年，1996年建成的兩個10米口徑的凱克I和凱克II號望遠鏡，其聯(lián)合干涉觀測相當于一架口徑14米望遠鏡的威力。

2、歐南天文臺(ESO)建造的超大望遠鏡(VLT)，由4架口徑8米的望遠鏡組成(=16m)；

3、美國、英國等六國聯(lián)合建造的雙子座望遠鏡由兩個8m望遠鏡組成，于1998年完成一架，第二架于2000年完成。

4、日本的8.2m昴星團望遠鏡也已投入使用。未來世界大望遠鏡CELT加州超大望遠鏡30米美里克天文臺GSMT巨型拼嵌望遠鏡30米美麥克唐納ELT超大望遠鏡50米瑞典倫德天文臺MAXAT極大口徑望遠鏡50米美國立天文臺OWL超凡望遠鏡100米歐南臺1KM射電望遠鏡多國美國國家射電天文臺的射電望遠鏡陣（VLA)。由27臺每臺口徑25米的射電望遠鏡排列在Y字形三條臂上，每臂9臺，長21公里，位于美國新墨西哥州的索科洛，1981年建成。安裝在美國本土外，波多黎各的阿雷西博天文臺，口徑305米，鏡面為金屬板狀球面，固定式，不能轉(zhuǎn)動，靠地球自轉(zhuǎn)指向不同天區(qū)。是目前世界上最大的射電望遠鏡。天文學(xué)基礎(chǔ)05-地月系地球和月亮一、地球的“中庸之道”太陽系中的位置物理狀況自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)地球與相鄰行星的比較行星位置距太陽的距離（億千米）太陽輻射功率（千瓦/平米）大氣中二氧化碳的含量溫室效應(yīng)表面溫度金星21.12.697極強480地球31.51.4<1很弱15火星42.30.695較強-60地球的物理狀況地球的保護層：大氣層地球生命的搖籃：液態(tài)水適度的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)是晝夜變化的原因地球斜著身子公轉(zhuǎn)是四季變化的原因

水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星自轉(zhuǎn)周期58天243天24小時24小時9小時10小時24小時15小時6天公轉(zhuǎn)周期88天224天365天687天12年30年84年165年248年傾角<2811723.2523.983.0826.7397.9228.8>60月球的年齡大約也是46億年月球的形成之謎大約45億年前，由于一顆大小近似火星的星體強烈碰撞并劃過地球形成的。當時的碰撞形成的大量熔化的巖石碎片和塵埃被甩到地球周圍軌道之內(nèi)，經(jīng)過一段時間的相互碰撞和聚集而形成了今天的月亮。潮汐地球上的潮汐現(xiàn)象多數(shù)是由月亮引起的（太陽的作用稍小一點）。由于月亮繞著地球旋轉(zhuǎn)，地球上的海洋受到月球的引力牽引作用，面對月亮的那一面就出現(xiàn)高潮，而與此同時，地球上遠離月球的另一面也出現(xiàn)另一個高潮，這是因為月球?qū)Φ厍虮旧淼囊恳饔么笥趯ζ渌w的作用，從而使另一面的海水向外“鼓”而造成的。在滿月和新月時，太陽、月亮和地球都在一條線上，這時形成的潮異乎尋常的大，我們稱之為朔望大潮。而當月亮在最初的和最后的四分之一月牙時，較小的小潮就形成了。月球以29.5天的周期環(huán)繞地球的軌道并不是一個規(guī)則的圓形，當月亮到達離地球最近處（我們稱之為近地點）時，朔望大潮就比平時還要更大，這時的大潮被稱為近地點朔望大潮。宇航時代的月球探測最初的探索第一件到達月球的人造物體是前蘇聯(lián)的無人登陸器月球2號，它于1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器，它于1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。月球10號于1966年3月31日成功入軌，成為月球第一顆人造衛(wèi)星。震驚世界的阿波羅登月計劃阿波羅計劃（ApolloProject），又稱阿波羅工程，是美國從1961年到1972年從事的一系列載人登月飛行任務(wù)。它是世界航天史上具有劃時代意義的一項成就。工程開始于1961年5月，至1972年12月第6次登月成功結(jié)束，歷時約11年，耗資255億美元。在工程高峰時期，參加工程的有2萬家企業(yè)、200多所大學(xué)和80多個科研機構(gòu)，總?cè)藬?shù)超過30萬人。中國的嫦娥計劃2003歐洲空間局：智能1號繞月飛船2007日本：輝夜姬號繞月飛船2008印度：月船1號天文學(xué)基礎(chǔ)06-太陽太陽崇拜：在人類歷史上，太陽一直都是人們頂禮膜拜的對象，這毫不奇怪，因為我們生活的一切都與太陽息息相關(guān)。因為太陽對人類太重要了，古人毫無例外地都把太陽奉為神明。太陽——太陽系唯一的恒星太陽是我們唯一的能源太陽的質(zhì)量占太陽系全部天體質(zhì)量的99.86%。太陽直徑比地球大109倍，體積大130萬倍，太陽距離地球1.5億千米（1天文單位）。人類汲取于自然的能量無一不是來自太陽。太陽的能量來自中心區(qū)域發(fā)生的氫原子核聚變?yōu)楹ぴ雍说臒岷朔磻?yīng)。太陽的結(jié)構(gòu)中心區(qū)，輻射區(qū)，對流區(qū)，光球?qū)?。光球?qū)又庥址譃樯驅(qū)雍腿彰釋犹柕拇蟛糠謪^(qū)域是“空無一物”的。太陽物質(zhì)主要集中在太陽深處，中心部分占太陽質(zhì)量的90%。太陽的表面溫度為6000度，中心溫度為1500萬度，奇怪的是在光球?qū)右酝?，溫度隨大氣層高度溫度增高，色球?qū)訙囟冗_到幾十萬度，到外層的日冕層溫度高達百萬度。光球是人們可以直接看到的太陽表面光球?qū)拥暮穸燃s500千米光球?qū)颖砻娴慕Y(jié)構(gòu)稱為米粒組織太陽黑子是光球?qū)颖砻娴臉酥疚?。黑子是光球表面因溫度相對較低而顯得“黑”的區(qū)域，是由太陽磁場結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的。色球?qū)雍腿彰釋庸馇驅(qū)又馐巧驅(qū)雍腿彰釋樱侨藗兛床坏降奶柎髿?。在日全食的時候可以顯現(xiàn)出來。太陽耀斑太陽活動劇烈時，色球?qū)由线€會出現(xiàn)明亮的耀斑。這是太陽大氣中能量突然釋放的現(xiàn)象。日冕層太陽的高層大氣。色球?qū)拥膰姲l(fā)物，像是巨大的火焰。太陽風(fēng)的風(fēng)源所在地。“太陽風(fēng)就是動態(tài)的日冕”。太陽活動可怕的電磁射線太陽風(fēng)吹出致命粒子太陽黑子爆發(fā)太陽風(fēng)太陽風(fēng)是從太陽大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。這種物質(zhì)與地球上的空氣不同，不是由氣體的分子組成，而是由更簡單的比原子還小一個層次的基本粒子——質(zhì)子和電子等組成，但它們流動時所產(chǎn)生的效應(yīng)與空氣流動十分相似，所以稱它為太陽風(fēng)。太陽風(fēng)非常猛烈，在地球附近經(jīng)常保持在每秒350～450千米，是地球風(fēng)速的上萬倍，最猛烈時可達每秒800千米以上。（地球上12級臺風(fēng)的風(fēng)速是每秒32.5米）美麗的極光極光是來自太陽風(fēng)的帶電高能粒子流使高層大氣分子或原子激發(fā)或電離而產(chǎn)生的。由于地球磁場的作用，這些高能粒子轉(zhuǎn)向極區(qū)，所以極光常見于高磁緯地區(qū)。在大約離磁極25°—30°的范圍內(nèi)常出現(xiàn)極光，這個區(qū)域稱為極光區(qū)。在地磁緯度45°—60°之間的區(qū)域稱為弱極光區(qū)，地磁緯度低于45°的區(qū)域稱為微極光區(qū)。太陽黑子太陽黑子是在太陽的光球?qū)由习l(fā)生的一種太陽活動，是太陽活動中最基本，最明顯的活動現(xiàn)象。一般認為，太陽黑子實際上是太陽表面一種熾熱氣體的巨大漩渦，溫度大約為4500K。因為比太陽的光球?qū)颖砻鏈囟纫停钥瓷先ハ褚恍┥畎瞪陌唿c。黑子一般成群出現(xiàn)在太陽表面，天文學(xué)家又將其稱為“黑子群”。太陽黑子是太陽活動的重要標志，其活動存在著明顯的周期性，周期平均為11年。在開始的4年左右時間里，黑子不斷產(chǎn)生，越來越多，活動加劇，在黑子數(shù)達到極大的那一年，稱為太陽活動峰年。在隨后的7年左右時間里，黑子活動逐漸減弱，黑子也越來越少，黑子數(shù)極小的那一年，稱為太陽活動谷年。黑子是由本影和半影構(gòu)成的，本影就是特別黑的部分，半影不太黑，是由許多纖維狀紋理組成的。太陽活動擾亂地球無線電通信中斷人造衛(wèi)星失控導(dǎo)航系統(tǒng)失效電網(wǎng)系統(tǒng)失靈大氣環(huán)流紊亂地球自轉(zhuǎn)速度減慢2012年正是太陽活動峰年英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站的一篇文章描述：“2012年地球?qū)庥鰪娏业某壧栵L(fēng)暴，其破壞力將遠遠超過‘卡特里娜’颶風(fēng)，而且地球上幾乎所有的人都將難逃其災(zāi)難性的影響。2012年9月22日午夜，美國紐約曼哈頓區(qū)上空將布滿一道五彩斑斕的光幕。在像紐約這樣的南部地區(qū)，很少有人能夠看到這種極其迷人的極光現(xiàn)象。幾秒鐘后，該地區(qū)所有電燈泡開始變暗并閃爍不定，接著光線在瞬間突然增強，燈泡變得異常明亮。隨后，所有電燈全部熄滅。90秒以后，整個美國東部地區(qū)都將停電。一年后，數(shù)以百萬計的美國人開始死亡，國家基礎(chǔ)設(shè)施將變成一堆廢墟。世界銀行將宣布美國變成一個發(fā)展中國家。同時，各大洲的國家也都和美國一樣，在這次災(zāi)難中苦苦掙扎。日食——宇宙奇觀宇宙的奇觀我國日食觀測歷史悠久日食形成的原因日全食，日環(huán)食，日偏食日食的過程我國觀測日食歷史悠久中國有世界上最早、最完整、最豐富的日食記錄。古書(至清代)的史料(不包括甲骨文)，就有1000多次日食記錄。最早的日食記錄是《尚書》記載的發(fā)生在公元前1948年的一次日食?！对娊?jīng)》中更是詳細記載了發(fā)生在公元前776年9月6日的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之?！笔澜缣煳膶W(xué)家普遍承認中國古代日食記錄的可信程度最高，為世人留下了珍貴的科學(xué)文化遺產(chǎn)。中國古代夏、商、周時期因歷史久遠，缺乏精確的文字記錄，因此難以精確地斷代，而日食天象就像是一座相當精確的歷史時鐘，可以幫助確定一些歷史事件的時間。日食形成的原因太陽的實際角直徑約為1,392,000公里，而月球則約為3,500公里，相差近400倍。但由于太陽距離地球平均約149,600,000公里，而月球則平均約380,000，相差近400倍。根據(jù)這個情況，在地球上看到的太陽與月球的大小幾乎相等，但由于軌道并非正圓形，因此會有些少差異。另外，在地球上每個地區(qū)看到的日食情況各有不同，視乎本影及半影在各區(qū)的分布。受到以上原因的影響，每次日食都會出現(xiàn)不同的情況。日全食，日環(huán)食，日偏食由于月球、地球運行的軌道都不是正圓，日、月同地球之間的距離時近時遠，所以太陽光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、偽本影(月球距地球較遠時形成的)和半影。觀測者處于本影范圍內(nèi)可看到日全食；在偽本影范圍內(nèi)可看到日環(huán)食；而在半影范圍內(nèi)只能看到日偏食。日食的過程日全食發(fā)生時，根據(jù)月球圓面同太陽圓面的位置關(guān)系，可分成五種食象：初虧。月球東邊緣剛剛同太陽西邊緣相“接觸”時叫做初虧，是第一次“外切”，是日食的開始。食既。初虧后大約一小時，月球的東邊緣和太陽的東邊緣相“內(nèi)切”的時刻叫做食既，是日全食（或日環(huán)食）的開始。從初虧開始，月亮繼續(xù)往東運行，太陽圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，陽光的強度與熱度顯著下降。當月面的西邊緣與日面的西邊緣相內(nèi)切時，稱為食既。食甚。是太陽被食最深的時刻，月球中心移到同太陽中心最近；日偏食過程中，太陽被月亮遮蓋最多時，兩者之間的位置關(guān)系；日全食與日環(huán)食過程中，太陽被月亮全部遮蓋而兩個中心距離最近時，兩者之間的位置關(guān)系。生光。月球西邊緣和太陽西邊緣相“內(nèi)切”的時刻叫生光，是日全食的結(jié)束；從食既到生光一般只有二三分鐘，最長不超過七分半鐘；對于日食，食甚后，月亮相對日面繼續(xù)往東移動。復(fù)圓。生光后大約一小時，月球西邊緣和太陽東邊緣相“接觸”時叫做復(fù)圓，從這時起月球完全“脫離”太陽，日食結(jié)束。日全食與日環(huán)食都有上述5個過程，而日偏食只有初虧、食甚、復(fù)圓3個過程，沒有食既、生光。鉆石環(huán)和貝利珠月球表面有許多高山，月球邊緣是不整齊的。在食既或者生光到來的瞬間，月球邊緣的山谷未能完全遮住太陽時，未遮住部分形成一個發(fā)光區(qū)，像一顆晶瑩的“鉆石”；周圍淡紅色的光圈構(gòu)成鉆戒的“指環(huán)”，整體看來，很像一枚鑲嵌著璀璨寶石的鉆戒。有時形成許多特別明亮的光線或光點，好像在太陽周圍鑲嵌一串珍珠，稱作貝利珠(貝利是法國天文學(xué)家)。天文學(xué)基礎(chǔ)07-行星漫談太陽系的構(gòu)成唯一的恒星：太陽八大行星及其衛(wèi)星火星、木星之間的小行星帶冥王星所處的柯伯伊帶彗星和彗星的誕生地奧爾特云行星的分類類地行星：水金地火體積小、密度大、中心有鐵鎳核、金屬含量高、自轉(zhuǎn)慢、衛(wèi)星少。巨行星：木土體積大、密度小、主要由H、He組成、無固體表面的流體行星、自轉(zhuǎn)快、衛(wèi)星多。遠日行星：天海體密介于二者之間、主要由H、He及冰物質(zhì)組成。行星的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期一晝夜水星：58.646天88天176天金星：243天225天118天火星：24h41m687天木星：9h50m30s（赤道處）11.862年土星：10h14m29.457年天王星：15h36m84年海王星：17h50m164.8年冥王星：6.3867天248年行星的大氣1、類地行星：離日近、T高、形成初期的原始大氣都逃逸了，目前存在的大氣主要是演化過程中由火山活動等方式從內(nèi)部釋放出來的第二代大氣，缺少H。2、巨行星：質(zhì)量大、溫度低、原始大氣未逃逸、因此大氣濃厚、高達上千公里，主要為H、He。3、遠日行星：有甲烷為主的大氣層、處于冰結(jié)狀態(tài)。行星的環(huán)帶1、光環(huán)的組成：由無數(shù)大小不等的冰塊、巖石塊、塵埃顆粒組成。2、光環(huán)的運動：為保持穩(wěn)定，沿行星本身的赤道面高速旋轉(zhuǎn)，否則會被行星的巨大引力拉過去。木星：既薄又暗、由塵埃及大小不等的石塊組成。土星：成千上萬條像密紋唱片一樣，由碎冰塊、石塊、塵埃顆粒組成。天王星：有11條光環(huán)、間隔很大、由石塊、塵埃、冰塊組成。海王星：有5條光環(huán)、有的完整、有的殘缺。行星的軌道特征1、共面性：公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一平面內(nèi)。（i<3°）只有水星7°；冥王星17°.1。2、同向性：公轉(zhuǎn)方向相同。自轉(zhuǎn)：金星逆轉(zhuǎn)、天王側(cè)轉(zhuǎn)。3、近圓性：公轉(zhuǎn)軌道為近圓的橢圓。除水、冥e偏大，其余e<0.1。一般認為：行星衛(wèi)星軌道的三個特性決非偶然的巧合行星的距離分布提丟斯-波得定則：（經(jīng)驗公式）水金地火木土數(shù)列03612244896+4（4710162852100）÷10以上數(shù)值為行星到太陽的距離（以1AU為單位；1AU=1億5千萬公里）柏林天文臺臺長波得把以上內(nèi)容總結(jié)為一個經(jīng)驗公式：aN＝0.4＋0.3×2N-2式中：N為序號；N水＝－∞；N＝5為空缺。提丟斯-波得定則另一種形式：an+1/an≈1.73（常數(shù)）當時只知道五大行星，符合很好。1871年，發(fā)現(xiàn)了第七顆大行星天王星（19.2)，正好處于計算的位置(19.6)附近，海王星的位置(30.2;38.8)相差較大，冥王星(39.5;77.2)就更不符合了。此定則在歷史上對小行星的發(fā)現(xiàn)起了推動做用。盡管為不嚴格的經(jīng)驗公式，但確實反映了太陽系的基本規(guī)律。起因：共同起源、長期演化的必然結(jié)果。行星的視運動觀測者所見行星在天球上的位置移動1、相對恒星的視運動：路徑特征：a、在黃道附近；b、帶圈或折線的復(fù)雜曲線。起因：地球與行星公轉(zhuǎn)運動的合成。2、相對太陽的視運動：地內(nèi)行星：在太陽附近來回運動，與太陽保持一定的角距范圍。地外行星：與太陽的角距任意。行星相對太陽的視運動1、內(nèi)行星的視運動：公轉(zhuǎn)周期：水89天；金224天；地365.256天。內(nèi)行星的公轉(zhuǎn)角速度大于地球，若認為地靜止，上合后內(nèi)行星將相對太陽向東偏離。內(nèi)行星相對太陽的幾個位置：上合→東大距→下合→西大距→上合看不見昏星看不見晨星看不見水星大距：與太陽角距180—280e=0.206金星大距：450—480e=0.001內(nèi)行星凌日：罕見的天象水星凌日每100年發(fā)生13次。金星凌日每兩次為一組，兩次之間相隔8年，但兩組之間相隔100多年。最近一組在2004年6月8日和2012年6月6日。（如果錯過就要等到2117年12月11日）內(nèi)行星的位相變化位相變化:行星本身不發(fā)光,當它與地球的相對位置發(fā)生變化時,便會出現(xiàn)不同的位相。下合西大距上合東大距朔下弦望上弦1、因內(nèi)行星與地球距離時時不同,所以在不同位相時的視圓面角徑不同。金:新月-角直徑64’’;滿月-角直徑10’’2、與月相的順序不同。內(nèi)行星在視運動中也呈現(xiàn)位相變化，因行星與地距的變化，金星的視角徑為9’’.6-66’’，甚至肉眼可見。外行星相對太陽的視運動公轉(zhuǎn)周期：火1.8808年木11.862年土29.45年外行星相對太陽的幾個位置：合→西方照→沖→東方照→合看不見子夜升整夜見正午升看不見大沖：行星處于近日點附近時的沖日。(距離最小的沖）（外行星的公轉(zhuǎn)角速度小于地球，合后外行星相對太陽逐漸偏西。）會合周期：從一個特殊位置到下次同樣位置的周期。行星相對恒星的視運動相對于恒星背景，行星在天球上的運動沿黃經(jīng)增加的方向（自西向東）稱為順行，反方向運動稱為逆行，順行、逆行轉(zhuǎn)換期間，行星暫時沒有運動，稱為留。水星Mercury水星(Mercury)，中國古代稱為辰星。是太陽系中的類地行星，其主要由石質(zhì)和鐵質(zhì)構(gòu)成，密度較高。自轉(zhuǎn)周期很長為58.65天，自轉(zhuǎn)方向和公轉(zhuǎn)方向相同，水星在88個地球日里就能繞太陽一周，平均速度47.89千米，是太陽系中運動最快的行星。無衛(wèi)星環(huán)繞。水星無水水星朝向太陽的一面，溫度非常高，可達到400℃以上。這樣熱的地方，就連錫和鉛都會熔化，何況水呢。但背向太陽的一面，長期不見陽光，溫度非常低，達到-173℃，在這里也不可能有液態(tài)的水。水星的探測水手10號（Mariner10）靠近過水星的唯一太空艙是水手10號。水手10號是人類設(shè)計的首個執(zhí)行雙行星探測任務(wù)的飛行器，也是第一個裝備圖像系統(tǒng)的探測器，它的設(shè)計目標是飛越水星和金星兩大行星。它在1973年11月3日，由美國發(fā)射升空。信使號在2004年8月發(fā)射,預(yù)計將在2011年3月到達水星。水手10號1974年3月29日，水手10號從離水星表面700公里（435英里）的地方通過，然后進入周期為176天的公轉(zhuǎn)軌道，環(huán)繞太陽運行，其周期正好是兩個水星年，這使它每次回到水星時都是在以前的同一地點，因為水手10號每繞太陽一圈，水星正好繞兩圈。1974年9月21日，水手10號第二次經(jīng)過水星；1975年3月6日，它第三次從水星上空330公里（203英里）處經(jīng)過。此時，水手10號耗盡了使它保持穩(wěn)定位置的氣體，因此無法再對這顆行星作進一步研究了。不過這３次近距離觀測已拍攝到了超過１萬張圖片，涵蓋了水星表面積的57％。金星Venus金星（Venus）是太陽系中八大行星之一，按離太陽由近及遠的次序是第二顆。它是離地球最近的行星。中國古代稱之為長庚、啟明、太白或太白金星。金星在夜空中亮度僅次于月球，排第二，金星要在日出稍前或者日落稍后才能達到亮度最大。金星有時黎明前出現(xiàn)在東方天空，被稱為“啟明”；有時黃昏后出現(xiàn)在西方天空，被稱為“長庚”。地球的孿生姐妹從結(jié)構(gòu)上看，金星和地球有不少相似之處。金星的半徑約為6073公里，只比地球半徑小300公里，體積是地球的0.88倍，質(zhì)量為地球的4/5；平均密度略小于地球。金星周圍有濃密的大氣和云層。金星大氣中，二氧化碳最多，占97％以上。同時還有一層厚達20到30公里的由濃硫酸組成的濃云。金星表面溫度高達攝氏465至攝氏485度，大氣壓約為地球的90倍（相當于地球900米深海中的壓力）。金星的表面溫度很高，不存在液態(tài)水，加上極高的大氣壓力和嚴重缺氧等殘酷的自然條件，金星不可能有任何生命存在。太陽從西邊升起……金星的自轉(zhuǎn)很特別，是太陽系內(nèi)唯一逆向自轉(zhuǎn)的大行星，自轉(zhuǎn)方向與其它行星相反，是自東向西。因此，在金星上看，太陽是西升東落?；鹦荕ars火星是太陽系由內(nèi)往外數(shù)的第四顆行星，屬于類地行星，直徑為地球的一半，自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期相近，公轉(zhuǎn)一周則花兩倍時間。火星亮度常有變化；而且在天空中運動，有時從西向東，有時又從東向西，情況復(fù)雜，令人迷惑，所以我國古代叫它“熒惑”，有“熒熒火光，離離亂惑?！敝狻ｉ偌t色外表是因為地表的赤鐵礦（氧化鐵）?；鹦腔旧鲜巧衬行?，地表沙丘、礫石遍布，沒有穩(wěn)定的液態(tài)水體。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發(fā)生?；鹦莾蓸O皆有水冰與干冰組成的極冠，會隨著季節(jié)消長。太陽系最大的峽谷水手峽谷將火星的臉畫出一道寬大的割痕。水手峽谷的雄偉山谷前后延展了超過3,000公里，最寬處超過600公里寬，而往下約刨了8公里深。太陽系中最大的山脈：奧林匹斯山脈它在地表上的高度有24千米，是太陽系中最大的山脈。它的基座直徑超過500千米，并由一座高達6千米的懸崖環(huán)繞著火星的火山和地球的不太一樣，除了重力較小使山能長的很高之外，缺乏明顯的板塊運動?；鹦潜ɑ鹦堑牡蛪合?，水無法以液態(tài)存在，只在低海拔區(qū)可短暫存在。而冰倒是很多，如兩極冰冠就包含大量的冰。2007年三月，NASA就聲稱，南極冠的冰假如全部融化，可覆蓋整個星球達11米深。另外，地下的水冰永凍土可由極區(qū)延伸至緯度約60°的地方?；鹦堑男l(wèi)星火衛(wèi)一是一顆直徑不足28公里的不規(guī)則巖石衛(wèi)星，但卻是火星兩顆衛(wèi)星中較大的一顆。由于火衛(wèi)一個頭很小，因此它的重心引力非常微弱，基于火衛(wèi)一進行載人航天飛行僅需要最小型的航天器即可。許多人把火衛(wèi)一看做未來人類探索太空的前哨站，因為以火衛(wèi)一作為中轉(zhuǎn)站要比月球更易實現(xiàn)航天器發(fā)射任務(wù)，而且需要的費用更低。同時，在火衛(wèi)一表面放置望遠鏡或者發(fā)射遠程控制登陸器，將更容易展開對火星的勘測探索。然而，將火衛(wèi)一建造成為人類未來的太空中轉(zhuǎn)站并非易事，至今火衛(wèi)一仍是充滿神秘感的星體。勇氣號在經(jīng)歷了6年多的火星探險歷程之后，美國宇航局“勇氣號”火星車最終停下了跋涉的腳步。美國宇航局宣布，解救陷入火星上沙坑里的探測器“勇氣號”的努力失敗，“勇氣號”將改為靜止空間站。自從登陸火星后，“勇氣號”在跋涉2英里后到達哥倫比亞群山。這里共有7座小山，大約270英尺高。“勇氣號”在此對斜坡、巖石和山丘等進行了勘察，以了解這一地區(qū)的地質(zhì)歷史，時間長達一年多。分光計測量顯示，這里的巖石成分在遠古時代因水的作用而發(fā)生過改變。行星漫談行星的王者——木星英文名為Jupiter，源自羅馬神話中的眾神之王、相當于希臘神話中的宙斯。中國古代稱“歲星”，因其繞行天球一周大約為12年。太陽系質(zhì)量最大，體積最大，自轉(zhuǎn)最快的行星。氣態(tài)行星，由90％的氫和10％的氦。木星可能有一個石質(zhì)的內(nèi)核，相當于10－15個地球的質(zhì)量。內(nèi)核上則是大部分的行星物質(zhì)集結(jié)地，以液態(tài)氫的形式存在。木星的能量木星正在向其宇宙空間釋放巨大能量。它所放出的能量是它所獲得太陽能量的兩倍，這說明木星釋放能量的一半來自于它的內(nèi)部，木星內(nèi)部存在熱源（30000度）。幾十億年后，木星體內(nèi)可能達到核聚變反應(yīng)的條件，那時將爆發(fā)大規(guī)模的熱核反應(yīng)，木星將從一顆行星升級為一顆恒星。木星的“紋身”木星和其他氣態(tài)行星表面有高速颶風(fēng)。木星表面云層的多彩可能是由大氣中化學(xué)成分的微妙差異及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物，造就了五彩繽紛的視覺效果，但是其詳情仍無法知曉。色彩的變化與云層的高度有關(guān)：最低處為藍色，跟著是棕色與白色，最高處為紅色。我們通過高處云層的洞才能看到低處的云層。彗星撞木星格林尼治標準時間1994年7月16日20時15分，蘇梅克-列維9號彗星的20多塊碎片，開始以每小時21萬公里的速度陸續(xù)墜入木星大氣層，撞向木星的南半球，形成了彗星撞木星的天文奇觀。這是人們首次直接觀測太陽系的天體撞擊事件。此次撞擊的威力達六百萬噸TNT炸藥（其當量相當于全球核武器儲備總合的750倍）。小行星撞木星2009.7.19，一個神秘天體毫無征兆地撞擊了木星，并留下一個大小堪比大西洋的暗斑。2009.7.23，哈勃拍攝了木星全貌，顯示其右下有塊長長的暗斑。未知天體撞入木星大氣中并爆炸，碎片四散產(chǎn)生了木星云頂?shù)倪@個暗瘢痕，沖擊效應(yīng)相當于上千個顆普通核彈。天文學(xué)家比較了1994、2009年的不同撞擊圖像，認為造成2009年撞擊的小天體大約500米寬。因此，這些圖像更像是一次小行星直接撞擊后的余波，而不太可能是另一次彗星撞擊事件。最美麗的行星——土星土星古稱鎮(zhèn)星或填星，因為土星公轉(zhuǎn)周期大約為29.5年,我國古代有28宿,土星幾乎是每年在一個宿中,有鎮(zhèn)住或填滿該宿的意味,所以稱為鎮(zhèn)星或填星，直徑119300公里（為地球的9.5倍），是太陽系第二大行星。土星在很多方面像木星，如它與木星同屬于巨行星，它的體積是地球的745倍，質(zhì)量是地球的95.18倍。在太陽系八大行星中，土星的大小和質(zhì)量僅次于木星，占第二位。赤道半徑約為60，000公里。土星的平均密度只有0.70克/立方厘米，是八大行星中密度最小的。如果把它放在水中，它會浮在水面上。土星光環(huán)土星光環(huán)的直徑達27萬千米，厚度為10千米左右，自東向西自轉(zhuǎn)。1610年，意大利天文學(xué)家伽利略觀測到在土星的球狀本體旁有奇怪的附屬物。1659年，荷蘭學(xué)者惠更斯證認出這是離開本體的光環(huán)。1675年意大利天文學(xué)家卡西尼，發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)中間有一條暗縫，后稱卡西尼環(huán)縫。土星環(huán)位于土星的赤道面上。在空間探測以前，從地面觀測得知土星環(huán)有五個，其中包括三個主環(huán)（A環(huán)、B環(huán)、C環(huán)）和兩個暗環(huán)（D環(huán)、E環(huán)）。B環(huán)既寬又亮，它的內(nèi)側(cè)是C環(huán)，外側(cè)是A環(huán)。A環(huán)和B環(huán)之間為寬約5，000公里的卡西尼縫，它是天文學(xué)家卡西尼在1675年發(fā)現(xiàn)的。1979年9月，“先驅(qū)者”11號探測到兩個新環(huán)──F環(huán)和G環(huán)。1972年從土星環(huán)反射的雷達回波得知，環(huán)的質(zhì)點是直徑介于4到30厘米之間的冰塊。探測器傳回的土星照片讓科學(xué)家非常吃驚,在近處所看到的土星環(huán)，竟然是碎石塊和冰塊，使人眼花繚亂，它們的直徑從幾厘米到幾十厘米不等，只有少量的超過1米或者更大。土星的衛(wèi)星土星還是太陽系中衛(wèi)星數(shù)目最多的一顆行星，周圍有許多大大小小的衛(wèi)星緊緊圍繞著它旋轉(zhuǎn)，就象一個小家族。目前已發(fā)現(xiàn)的土星衛(wèi)星就已經(jīng)超過了60顆。土星最著名的衛(wèi)星“土衛(wèi)六”上有大氣，這顆衛(wèi)星被命名為泰坦，是目前發(fā)現(xiàn)的太陽系衛(wèi)星中，唯一有大氣存在的衛(wèi)星。土星的探測1979年9月1日，先驅(qū)者11號經(jīng)過6年半的太空旅程，成為第一個造訪土星的探測器。1980年11月12日，旅行者1號從距離土星12600千米的地方飛過。1981年8月25日，旅行者2號從距離土星云頂10100千米的高空飛越。1997年10月15日“卡西尼-惠更斯”土