天體及其研究方法ppt課件(已修改)
2025-05-17 18:08 本頁(yè)面
【正文】 第一章 天體及其研究方法 第一節(jié) 天體及天體系統(tǒng) 第二節(jié) 獲取天體信息的方法 第三節(jié) 天文望遠(yuǎn)鏡 第四節(jié) 天球和天球坐標(biāo) 第五節(jié) 恒星、星座和星圖 第一節(jié) 天體及天體系統(tǒng) 一、天體概念及主要天體 二、天體系統(tǒng) 一、天體概念及主要天體 ? 宇宙中所有的物質(zhì)，統(tǒng)稱天體。 ? 天體的天文學(xué)研究的對(duì)象。 ? 主要天體： ? 恒星 ? 行星 ? 衛(wèi)星 ? 彗星 ? 流星體 ? 星云和星系（ 深空天體 ） ? 星際物質(zhì) ? 人造天體 ? 暗物質(zhì) ① 恒星并非不動(dòng)； ②由熾熱的氣體組成的僅是恒星的大氣，恒星內(nèi)部不一定都有氣體組成； ③ 自身發(fā)光只是恒星演化史上某一階段的現(xiàn)象 指天空上除太陽(yáng)系天體（如行星、彗星或小行星）或恒星天體之外，用肉眼難以見(jiàn)到，但用探測(cè)器可獲悉的弱暗星系等天體（如 M31等） 二、天體系統(tǒng) 第二節(jié) 獲取天體信息的方法 ? 一、電磁波 ? 二、宇宙線 ? 三、引力子 一、電磁波 ? 電磁波是在真空或物質(zhì)中通過(guò)傳播電磁場(chǎng)的振動(dòng)而傳輸電磁能量的波。 ? 任何目標(biāo)物都具有發(fā)射、反射和吸收電磁波的性質(zhì)，目標(biāo)物與電磁波的相互作用，構(gòu)成了目標(biāo)物的電磁波特性，它既是現(xiàn)代 遙感探測(cè) 的依據(jù)，也是人類通過(guò)電磁波 獲取宇宙天體信息 的主要方法 。 教材 P4 ? 電磁波的單位： 1181。m=104cm 1197。=108cm ? 大氣窗口： ? 指大氣對(duì)電磁輻射吸收和散射很小的波段。 ? ①光學(xué)窗口 ：能透過(guò)可見(jiàn)光 ? ②紅外窗口 ：紅外輻射主要由水分子所吸收，只有很少部分能在地面觀測(cè) ? ③射電窗口 ：在射電波段有一個(gè)較寬的窗口。 遙感基礎(chǔ)知識(shí) 二、宇宙射線 ? 宇宙線主要指來(lái)自宇宙的各種高能粒子流，主要包括質(zhì)子、 a粒子、電子、不穩(wěn)定的中子和 ?子等。 ? 中微子質(zhì)量雖極其微小，但穿透本領(lǐng)很強(qiáng)。通過(guò)對(duì)中微子觀測(cè)，人類可以獲悉恒星內(nèi)部熱核反應(yīng)的信息，但不易觀測(cè)。 三、引力波 ? 在引力場(chǎng)中，由引力波傳播的載體，稱為引力子。人類通過(guò)對(duì)它們進(jìn)行研究，可以間接得到天體的信息。 四、其它 ? ―天外來(lái)客（如隕石）”、宇航取樣等，也是人類了解宇宙天體的渠道。 ? ? 仙后座計(jì)劃：從宇宙大爆炸到人類 從大爆炸到太陽(yáng)系 旅行到宇宙邊緣 第三節(jié) 天文望遠(yuǎn)鏡 一、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的原理與結(jié)構(gòu) 二、天文望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能 三、射電望遠(yuǎn)鏡 附錄 P215220 天文望遠(yuǎn)鏡的功能 ? 收集光線 ： 口徑越大，光學(xué)質(zhì)量越好， 單位時(shí)間內(nèi)收集的光線就越多 就能看到越暗和越遠(yuǎn)的天體 ? 放大視角 ：焦距越長(zhǎng)，焦面像越大 ?二者的關(guān)系 ：焦比 =焦距 /口徑 ?焦比越大，像越大，越暗； 光力弱 ?焦比越小，像越小，越亮； 光力強(qiáng) ?口徑不變的情況下，像不能無(wú)限制放大，放大到一定程序，像的亮度就太暗，無(wú)法看清也無(wú)法成像。這時(shí)就必需增大口徑，以提高光線收集率。 一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)： 這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡能放大多少倍 ？ ? 對(duì)天文望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，放大率不是評(píng)價(jià)望遠(yuǎn)鏡性能的指標(biāo)。因?yàn)閷?duì)不同亮度的天體，可用的放大率相差非常大，所以放大率沒(méi)有什么意義。 ? 望遠(yuǎn)鏡的主要指標(biāo)： 口徑、焦距、光能量集中度 望遠(yuǎn)鏡能用來(lái)做哪些事？ ? 科普望遠(yuǎn)鏡的功能遠(yuǎn)比專業(yè)望遠(yuǎn)鏡豐富 ? 科普望遠(yuǎn)鏡是全能選手、全科醫(yī)生，專業(yè)望遠(yuǎn)鏡是專業(yè)選手、?？漆t(yī)生。 ? 科普望遠(yuǎn)鏡的功能非常多 ? 關(guān)鍵看使用是否得當(dāng) ? 是否充分發(fā)揮它的功能。 ? 科普望遠(yuǎn)鏡常用來(lái)觀測(cè)： ? 太陽(yáng) ：太陽(yáng)投影像，看太陽(yáng)像、太陽(yáng)黑子、太陽(yáng)的臨邊昏暗現(xiàn)象，加裝日珥鏡后，還能看到日珥和美麗的紅色太陽(yáng)； ? 月亮 ：看月亮全貌、月面細(xì)節(jié)如月海、月陸、環(huán)形山、輻射紋等 ? 大行星 ：土星、土星環(huán)、土衛(wèi)、木星（條紋）、木衛(wèi)、金星（相位）、火星（相位、亮度和大小的變化） ? 彗星 ：觀看彗星的細(xì)節(jié)特征。 ? 小行星 ：它在視場(chǎng)里只是一個(gè)點(diǎn) ? 人造衛(wèi)星如空間站、哈勃望遠(yuǎn)鏡、 GPS星等等 ? 恒星 ：亮的恒星（顏色、亮度）、雙星、聚星、變星 ? 深空天體 ：星云、星團(tuán)、星系，需良好的天氣 /暗的天空背景 /優(yōu)良的空氣質(zhì)量，在目鏡里可看到美麗的亮星云、星團(tuán)、星系。第一次看到它們的任何人，都會(huì)覺(jué)得星空真是很神奇！ 一、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的原理與結(jié)構(gòu) 折射望遠(yuǎn)鏡 ①伽利略望遠(yuǎn)鏡 ②開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡 ③折射望遠(yuǎn)鏡的缺點(diǎn) —— 有色差現(xiàn)象以及難以增大口徑 。 物鏡 目鏡 正立虛象 凸透鏡 凹透鏡 物鏡 目鏡 倒立虛象 正立實(shí)象 或 凸透鏡 凸透鏡 ? 伽利略望遠(yuǎn)鏡 折射望遠(yuǎn)鏡 尋星鏡 主鏡 主鏡目鏡 折射望遠(yuǎn)鏡 尋星鏡 主鏡 主鏡目鏡 導(dǎo)星鏡 導(dǎo)星鏡： 焦距長(zhǎng)視場(chǎng)小 ? 尋星鏡： ? 焦距短放大率不高 用投影法觀察太陽(yáng)清晰安全 用投影法觀察太陽(yáng)時(shí)：在 短焦距目鏡 前加 短 節(jié)圈，在 長(zhǎng)焦距目鏡 前加長(zhǎng) 節(jié)圈。 目鏡節(jié)圈 2022年是太陽(yáng)黑子活動(dòng)的異常少，日面幾乎沒(méi)有黑子，而2022年為峰年 。 2022年 5月 29日 2022年 8月 21日 反射望遠(yuǎn)鏡 ① 牛頓式 ② 卡塞格林式 凹面鏡 平面鏡 物鏡 凸透鏡 目鏡 物鏡 凹面鏡 凸面鏡 目鏡 凸透鏡 物鏡的焦距比望遠(yuǎn)鏡的長(zhǎng)度大得多！ 牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡 尋星鏡 主反射鏡 主鏡目鏡 反射望遠(yuǎn)鏡 極 軸 北極星 ★ 平衡配重 跟蹤馬達(dá) 北京天文臺(tái) 反射望遠(yuǎn)鏡 主鏡直徑為 米 20世紀(jì) 70年代成 我國(guó)目前最大的反射望遠(yuǎn)鏡 設(shè)在云南天文臺(tái)，通光直徑 2022年 5月 12日，作為我國(guó)七大天文工程之一的麗江高美古 米望遠(yuǎn)鏡于云南落成。 折反射望遠(yuǎn)鏡 球面鏡 馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng) 彎月透鏡 焦平面 特點(diǎn) —— 視場(chǎng)大、消球差 表面鍍鋁膜的凹面鏡的形狀是球面的一部分，
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