科學(xué)教育專業(yè)(天文學(xué))

科學(xué)教育專業(yè)（天文學(xué)）浙江師范大學(xué)吳樟華2012.02.09第一篇

天文觀測的基礎(chǔ)知識第一章

星空運(yùn)轉(zhuǎn)與周日視運(yùn)動(dòng)第一節(jié)星座與四季星空第二節(jié)天體的周日視運(yùn)動(dòng)第三節(jié)太陽的周年視運(yùn)動(dòng)第四節(jié)天體的亮度和視星等1.星座及其劃分星座的概念星座的劃分恒星的命名相互鄰近的恒星所組成的圖形及這個(gè)圖形所占據(jù)的區(qū)域

星座＋希臘字母

1928年，國際天文學(xué)聯(lián)合會將全天劃分為88個(gè)星座。

黃道天區(qū)12個(gè)，北天天區(qū)29個(gè)，南天天區(qū)47個(gè)第一節(jié)星座與四季星空2.主要星座春季星空夏季星空秋季星空冬季星空大熊座牧夫座室女座獅子座天鵝座天琴座天鷹座仙后座飛馬座仙女座仙王座獵戶座大犬座小犬座雙子座御夫座金牛座洪恩在線——天文大觀http:///art/twdg

后御熊琴星區(qū)的劃分3.四季星空春季星空春季星空

（4月中旬晚9時(shí)）夏季星空夏季星空

（7月中旬晚9時(shí)）秋季星空秋季星空

（10月中旬晚9時(shí)）冬季星空冬季星空

（1月中旬晚9時(shí)）四大星區(qū)、主要星座、亮星及特征

星區(qū)星座亮星及主要特征仙后星區(qū)（后）仙后座形似字母W，利用它可找到北極星仙女座三顆亮星排列成一條直線飛馬座呈一大四邊形(東北一隅屬仙女座)，四邊形的東邊向北延伸，直指北極星南魚座南魚座α(中名北落師門)是本區(qū)惟一的一顆一等星，沿飛馬座四邊形的西邊向南延伸，即可找到。它的位置偏南、離地平較低，附近星稀，西方有“海角孤星”之稱御夫星區(qū)（御）御夫座明顯的五邊形。我國古代稱“五車”。主星α(五車二)是北天主要亮星金牛座著名黃道星座，有一簇呈V字形的星群(畢星團(tuán))、主星α(畢宿五)位于V字一端是紅色亮星。V字的西北有的昴星團(tuán)，俗稱“七姊妹”(正常視力只能見六顆)獵戶座全天最壯麗的星座、橫跨天赤道，世界各地都能見到。它由二顆一等星(參宿四和參宿七)和五顆二等星組成。有“參宿七星明燭宵、兩肩兩足三為腰”之說。中部三顆合稱參宿三星，位于天赤道上。參宿三星東南有一肉眼可見亮星云(獵戶大星云)、距離1500光年大犬座形如砍刀。主星α(天狼)是全天最明亮的恒星小犬座星數(shù)很少。主星α(南河三)是著名的一等昨一。它同參宿四和天狼星構(gòu)成一個(gè)等邊三角形雙子座黃道星座。成兩行排列。亮星有α(北河二)和β(北河三)、后者是一等星本區(qū)計(jì)有七顆一等星。幾乎集中了北半球所見亮星的半數(shù)，群星薈萃，明星燦爛，是全于最壯麗的星區(qū)大熊星座（熊）大熊座北天最著名星座。七顆亮星排成“熨斗”形狀，故稱“北斗”?？捎盟膬深w指極星(天樞、天璇0來找北極星。民諺：“識得北斗，天下好走”牧夫座形如風(fēng)箏。也像一條倒掛的領(lǐng)帶。主星α(大角)是北天頭等亮星。正處在北斗七星柄的自然延伸線上獅子座黃道著名星座。形如雄獅。由頭部的“鐮刀”和尾部的三角形組成。主星α(軒轅十四)是一等星。位于鐮刀柄端，貼在黃道上室女座黃道星座。呈不規(guī)則的土字形。主星α(角宿一)是一等星。南北兩角(大角和角宿一)同軒轅十四，構(gòu)成一個(gè)巨大的直角三角形天琴星座（琴）天琴座范圍很小，主星α(織女)是北天頭等亮星?？椗兴念w暗星組成一個(gè)菱形，是傳說中織女用以織布的“梭子”天鷹座近天赤道和銀河。主星α(牛郎)中名河鼓二。它與西側(cè)的二顆暗星組成“牛郎三星”。民間俗稱“扁擔(dān)星”。與織女星隔河相望天鵝座呈一明顯的“十字形”。整個(gè)星座位于銀河中。主星α(天津四)是一等星。我國古代稱此星座為“天津”(意即渡船)天蝎座著名黃道星座。形如張著兩螯的巨蝎。主星α(心宿二)是紅色亮星，古稱“大火”。心宿二與兩側(cè)的兩顆暗星合稱“心宿三星”人馬座位于銀河最明亮部分。是銀河中心方向所在。東部六星組成“南斗”

4.星圖的使用

[Sky&Star軟件展示]第二節(jié)天體的周日視運(yùn)動(dòng)日月星辰以日為周期在天球上繞地球自東向西運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象周日圈上中天下中天不同緯度的天體周日視運(yùn)動(dòng)：1.赤道地區(qū)2.兩極地區(qū)3.其他地區(qū)思考：天體的周日視運(yùn)動(dòng)反映了什么？第三節(jié)太陽的周年視運(yùn)動(dòng)1.地球公轉(zhuǎn)軌道與黃道2.黃道12星座與黃道12宮3.春分點(diǎn)與秋分點(diǎn)思考：太陽周年視運(yùn)動(dòng)如何感知？太陽周年運(yùn)動(dòng)太陽以恒星年為周期在黃道上自西向東的視運(yùn)動(dòng)

十二宮第四節(jié)天體的亮度與視星等亮度：指恒星看上去的明亮程度。視星等：古希臘學(xué)者喜帕恰斯根據(jù)肉眼觀測，將全天最亮的21顆星的亮度定為1等，將肉眼剛好能看到的星定為６等。介于其間的星按亮度大小分別定為2、3、4、5等。這便是古代的視星等。1２３４５6０-1…………7后人通過測定，１等星平均比６等星亮100倍。根據(jù)這個(gè)關(guān)系，人們推算出星等每相差１級，其亮度相差2.512倍。即：E1／E2＝2.512

ｍ2－ｍ１有關(guān)天體的視星等天體視星等太陽-26.74月亮-12.7金星-4天狼星-1.45北極星2肉眼可見的最暗星6第二章

天球和天球坐標(biāo)系第一節(jié)天球和天球坐標(biāo)系一、地平坐標(biāo)系二、赤道坐標(biāo)系

1.第一赤道坐標(biāo)系（時(shí)角坐標(biāo)系）

2.第二赤道坐標(biāo)系三、黃道坐標(biāo)系四、銀道坐標(biāo)系球面坐標(biāo)模式：?o基圈度量緯度的起點(diǎn)，經(jīng)度也是度量它的一段弧

輔圈垂直于基圈的大圓

緯度球面上任一點(diǎn)相對于基圈的方向和角距離經(jīng)度球面上任一點(diǎn)所在輔圈相對于始圈的方向和角距離始圈：度量經(jīng)度的起始面原點(diǎn)極極天穹：天球的概念：天球：人們所能直接看到的地平以上的半個(gè)球形天空。

以地心為球心，以無窮大為半徑的假想球體。

天球上的圈和點(diǎn)：地平圈天頂天底天球圖示：PP′天球上的幾個(gè)圈和點(diǎn)：天赤道春分點(diǎn)秋分點(diǎn)K′K夏至點(diǎn)冬至點(diǎn)天北極、天南極黃道黃北極、黃南極與天赤道的交點(diǎn)與天赤道的大距點(diǎn)地平圈天子午圈第三章天文觀測時(shí)間系統(tǒng)第1節(jié)平太陽時(shí)、世界時(shí)、區(qū)時(shí)與恒星時(shí)第2節(jié)原子時(shí)、歷書時(shí)和力學(xué)時(shí)第3節(jié)歷法與節(jié)氣第4節(jié)天體的出沒時(shí)間第1節(jié)平太陽時(shí)、世界時(shí)、

區(qū)時(shí)與恒星時(shí)一、真太陽時(shí)與平太陽時(shí)

1.真太陽時(shí)t⊙與平太陽時(shí)tm

2.真太陽日與平太陽日

3.時(shí)差η=t⊙-tm日行跡是指每天在同一時(shí)間記錄太陽位置二、恒星日與恒星時(shí)

1.恒星日

2.恒星時(shí)

地方恒星時(shí)S=tr

3.恒星時(shí)與任一天體關(guān)系：

S=α+tr三、恒星時(shí)與平太陽時(shí)的關(guān)系四、地方時(shí)與世界時(shí)

1.地方時(shí)

2.世界時(shí)格林尼治地方平時(shí)。五、區(qū)時(shí)與法定時(shí)六、區(qū)時(shí)與地方恒星時(shí)的換算地理經(jīng)度(λ)的地方(第N時(shí)區(qū))的區(qū)時(shí)為T,那么此時(shí)的地方恒星時(shí)S可由

S=S0+(T-N)[1-(1/365.2422)]+λ

決定

S0為當(dāng)日世界時(shí)零時(shí)的地方恒星時(shí),可查天文年歷得到.

七、國際日期變更線（日界線）第3節(jié)歷法與節(jié)氣計(jì)量時(shí)間的單位-------年/月/日回歸年------365.2422日朔望月------29.5306日太陽日------24小時(shí)1.回歸年與陽歷陽歷的歷法原則:------平均歷年=回歸年

=365.2422日------平均歷月=回歸年÷12=30.4368日

現(xiàn)行公歷（格里歷）“400年97閏”

（儒略歷——奧古斯都?xì)v）

July_____August公歷演變公歷是陽歷，從西方傳來。據(jù)天文學(xué)家考證，陽歷是從羅馬開始采用的?，F(xiàn)行的陽歷最早是公元前46年羅馬帝國的愷撒大帝制定的，他名叫儒略（Julius），所以稱為儒略歷。每年分12個(gè)月，單月31天，雙月30天，全年成了366天。由于一個(gè)回歸年大致為365。25日，因此他決定2月減去一日，成為29日，多出0.25日，積四年才在2月加上一日成為30日。這樣平年一年365日，4年一閏年，才是366天。但是他的繼任人奧古斯都（Augustus）大帝認(rèn)為，8月的拉丁字即Augustus，為了尊敬他自己，他下令將8月改為31天，9月、11月改為30天，這多出的一天就從2月里減去這樣2月平年成為28天，閏年才是29天。這就是我們現(xiàn)行陽歷月份天數(shù)的由來。但這種歷法還有缺陷。因?yàn)橐粋€(gè)回歸年是365.2422天，儒略按365.25天計(jì)算，4年加一日，這樣每年多11分14秒，到了1582年，累計(jì)相差約10天。這時(shí)羅馬教皇格里哥里十三世下令，將1582年10月5日改為10月15日，并為了避免以后再積累誤差，置閏年的方法改以公元紀(jì)年為標(biāo)準(zhǔn)，被4除盡之年為閏年，但逢百年之年只有能被400除盡的才是閏年，閏年2月加一日。這樣400年間要少3個(gè)閏年，使歷法更接近回歸年。這一新歷法稱為格列高里歷，就是現(xiàn)行的公歷。小博士：時(shí)期國家制歷改歷者年長度月數(shù)比較改歷者的功與過公元前56年古羅馬儒略.凱撒

365日12隔3年閏,閏年366日把七月名（儒略出生月）改為儒略本人名對后來的日歷改革產(chǎn)生了不良影響公元前27年古羅馬奧古斯都365日12把自己出生的月份八月改為自己的稱號，并規(guī)定該月也要31天，

改亂了其它月份的天數(shù)，把二月減為28天。1582年羅馬格里高利365.242512與回歸年比較僅差0.0003天把春分改回固定在3月21日，解決了日歷與天時(shí)不合的矛盾；規(guī)定不能被4整除的世紀(jì)年不作閏年，仍作平年。2.朔望月與陰歷陰歷的歷法原則:------平均歷月=朔望月

=29.5306日------平均歷年=朔望月×12=354.3672日

回歷“30年11閏”3.中國傳統(tǒng)歷法陰陽歷的歷法原則:------平均歷月=朔望月------平均歷年=12.3683朔望月

=回歸年

中國傳統(tǒng)歷法“十九年七閏”

(365.2422×19=6939.6018日與

29.5306×235=6939.6910日)

廿四節(jié)氣與太陽繞轉(zhuǎn)

二十四節(jié)氣歌

春雨驚春清谷天，

夏滿芒夏暑相蓮，秋處露秋寒霜降，

冬雪雪冬小大寒。春分夏至秋分冬至γPK立春立夏立秋立冬中國舊歷(農(nóng)歷)陰陽歷與二十四氣并行

以月相定日序

以中氣定月序

干支計(jì)時(shí)制度

以日月相合的日子為初一大小月的確定也根據(jù)月相進(jìn)行

二十四氣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節(jié)氣：黃經(jīng)度數(shù)為150的單數(shù)倍中氣：