地球概論課件2

第二章地球的宇宙環(huán)境第一節(jié)恒星和星系一、恒星二、星際物質(zhì)和星云三、星系四、宇宙一、恒星康德：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(zhǔn)則，另一件是我們頭頂上燦爛的星空。（一）星座（二）恒星的運(yùn)動(dòng)（三）恒星的距離（四）恒星的發(fā)光和光譜（五）恒星的亮度和光度1.星座的含義古代天文學(xué)中星座的含義星座就是明亮恒星所構(gòu)成的、易于辨認(rèn)和相互區(qū)別的圖形。近代天文學(xué)上星座的含義星座是以人為界限劃分的天球區(qū)域。它對(duì)于表示天體的近似位置有重要作用。星座起源于古代的巴比倫和希臘，并隨著人類(lèi)科學(xué)文化的發(fā)展不斷完善。2、星座的劃分

公元前3000年左右，古巴比倫人將天空分成許多小區(qū)域稱(chēng)星座。

古希臘人在公元前270年前后把北天球部分天空劃分了46個(gè)星座。

中國(guó)古代將北天球的恒星劃分了三垣、四象、二十八星宿。近代天文學(xué)承襲了這些星座系統(tǒng)，并用新的星座補(bǔ)充了南方的天空。1928年，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)確定88個(gè)統(tǒng)一星座名稱(chēng)和分布界線(xiàn)。3、恒星的命名

恒星命名一般規(guī)則：給星座中的各個(gè)恒星，按其亮度順序，逐一標(biāo)上小寫(xiě)的希臘字母，并在其后寫(xiě)上該星座拉丁名的所有格形式。如：北極星記作αUMi，意思是小熊座（UrsaMinor）α星。以二分、二至?xí)r圖為每瓣星圖的中央經(jīng)線(xiàn)：中央經(jīng)線(xiàn)是0h,6h,12h,18h.四瓣星圖以各自的拱極星座命名，分別為：仙后星區(qū)；御夫星區(qū)；大熊星區(qū)；天琴星區(qū)。4、星空分布大勢(shì)簡(jiǎn)明四瓣星圖星區(qū)名稱(chēng)主要星座和一等星仙后星區(qū)仙后座、仙女座、飛馬座、南魚(yú)座和北落獅門(mén)御夫星區(qū)御夫座和五車(chē)二，金牛座和畢宿五，獵戶(hù)座和參宿四、參宿七，大犬座和天狼，小犬座和南河三，雙子座和北河三大熊星區(qū)大熊座，牧夫座和大角，獅子座和軒轅十四，室女座和角宿一

大熊星區(qū)天琴座和織女，天鷹座和牛郎，天鵝座和天津四，天蝎座和心宿二，人馬座

5、

星空變化1.

星空周日變化

指星空因時(shí)刻而不同。即星座的東升西落。2.

星空季節(jié)變化

指在同一時(shí)刻，星空因季節(jié)而不同。太陽(yáng)大體上于春夏秋冬四季分別經(jīng)過(guò)后、御、熊、琴四大星區(qū)。太陽(yáng)到達(dá)的那個(gè)星區(qū)，在周日運(yùn)動(dòng)中“偕日升落”，是該季節(jié)不可見(jiàn)星區(qū)。反之，與太陽(yáng)相對(duì)（黃經(jīng)相差180?）的那個(gè)星區(qū)，與太陽(yáng)此起彼落，是徹夜可見(jiàn)星區(qū)。太陽(yáng)的東臨星區(qū)，遲于太陽(yáng)落下，前半夜見(jiàn)于西天；太陽(yáng)的西臨星區(qū)，先于太陽(yáng)升起，后半夜見(jiàn)于東天。如果以晚上21時(shí)為觀測(cè)時(shí)間，那么，當(dāng)時(shí)正在東升和西落的星區(qū)，分別是太陽(yáng)所對(duì)星區(qū)和東臨星區(qū)。我們以西落星區(qū)作為當(dāng)時(shí)星空的代表，那么，前半夜星空季節(jié)變化的規(guī)律，可以簡(jiǎn)單地歸納為：春御——夏熊——秋琴——冬后。這便是四季星空。星圖上的方向與地圖上方向呈鏡像關(guān)系6.星空觀測(cè)

（1）活動(dòng)星圖的構(gòu)成活動(dòng)星圖的星盤(pán)，即底盤(pán)——是一幅天球的極坐標(biāo)展現(xiàn)圖。活動(dòng)星圖的地盤(pán)，即上盤(pán)——是一幅繪有指定地理緯度的透明地平坐標(biāo)網(wǎng)。（2）活動(dòng)星圖的使用轉(zhuǎn)動(dòng)星圖的上下盤(pán)，使地盤(pán)上的時(shí)刻與星盤(pán)上的日期對(duì)齊；將星圖舉過(guò)頭頂仰視，并使底盤(pán)上的東西南北與實(shí)際的地平方位——東西南北相一致。這時(shí)底盤(pán)上地平圈內(nèi)的星空，就是該日觀察時(shí)刻所見(jiàn)的星空狀況。

星空運(yùn)轉(zhuǎn)的規(guī)律地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致整個(gè)星空從東向西圍繞我們運(yùn)轉(zhuǎn)一周，恒星每小時(shí)自西向東運(yùn)行15°，每4分鐘1°；地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)，每年365天轉(zhuǎn)一周（360°）每天約移動(dòng)1°，這導(dǎo)致恒星每天大約提前4分鐘升出地平線(xiàn)，或者過(guò)中天。星空?qǐng)D說(shuō)明不同地理緯度所看到的星空是不同的，這里給出的四季星圖是緯度為35°N的情況。間隔15天在同一地點(diǎn)同一時(shí)刻看星空，同一星空向東移15°，如果提前1小時(shí)看則基本是相同的星空。折射望遠(yuǎn)鏡-用透鏡作物鏡的天文望遠(yuǎn)鏡。這種物鏡容易產(chǎn)生色差和球差，影響觀測(cè)效果，因此常常制成雙透鏡、多透鏡物鏡。反射望遠(yuǎn)鏡-用反射鏡作物鏡的天文望遠(yuǎn)鏡。這種望遠(yuǎn)鏡利用凹面鏡反射，可以避免對(duì)光線(xiàn)的吸收，不存在色差，鏡面如果制成拋物面狀又可消去球差。另外，由于配置的鏡筒較短，對(duì)鏡材要求不高，鏡面支撐變形也容易處理?，F(xiàn)代大型望遠(yuǎn)鏡多采用反射望遠(yuǎn)鏡。因副鏡不同分為牛頓式望遠(yuǎn)鏡、卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡等。折反射望遠(yuǎn)鏡-由透鏡和反射鏡組成物鏡的天文望遠(yuǎn)鏡。通常主鏡使用球面反射鏡，副鏡使用透鏡。這種望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)大、光力強(qiáng)，多用于觀測(cè)太陽(yáng)系天體、星云及其攝影。因透鏡的形狀不同又分為施密特望遠(yuǎn)鏡、馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡。天文望遠(yuǎn)鏡的作用

大量收集天體發(fā)出的輻射，擴(kuò)大觀測(cè)的范圍；放大天體的角直徑；跟蹤天體的周日運(yùn)動(dòng).天文望遠(yuǎn)鏡的類(lèi)型

1.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡——只能接收波長(zhǎng)0.4~0.77微米的可見(jiàn)光波段天體發(fā)出的信息。

2.射電望遠(yuǎn)鏡——接收到波長(zhǎng)從0.1厘米到60米左右的無(wú)線(xiàn)電波.7、天文望遠(yuǎn)鏡簡(jiǎn)介天文望遠(yuǎn)鏡的性能

1.口徑（D）

口徑指物鏡沒(méi)有被鏡框遮擋部分的直徑。2.相對(duì)口徑（A）

相對(duì)口徑也稱(chēng)光力，指物鏡的口徑和它的焦距之比。3.放大率（G）

放大率指望遠(yuǎn)鏡成像的角度放大率。

G=F/f式中F為物鏡焦距；f為目鏡焦距。4.視場(chǎng)（ω）

視場(chǎng)指在目視望遠(yuǎn)鏡中所見(jiàn)天空區(qū)域的角直徑。望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)(ω)與放大率（G）成反比。5.分辨角（δ）

分辨角指其像點(diǎn)剛剛能夠被分辨開(kāi)的天球上兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)的角距離。δ?=140?/D式中D為物鏡的口徑，以毫米為單位；δ?是以角秒為單位。天文望遠(yuǎn)鏡的裝置1.地平式裝置:天文望遠(yuǎn)鏡由豎直軸和水平軸構(gòu)成，并且設(shè)有地平高度和地平方位的刻度值。2.赤道式裝置:天文望遠(yuǎn)鏡由極軸和赤緯軸構(gòu)成，并且設(shè)有赤緯和赤經(jīng)（時(shí)角）的刻度值。3.跟蹤系統(tǒng)和導(dǎo)星設(shè)備全長(zhǎng)12.8米，鏡筒直徑4.27米，重11噸，由三大部分組成，第一部分是光學(xué)部分，第二部分是科學(xué)儀器，第三部分是輔助系統(tǒng)，包括兩個(gè)長(zhǎng)11.8米，寬2.3米，能提供2.4千瓦功率的太陽(yáng)電池帆板，兩個(gè)與地面通訊的拋物面天線(xiàn)。鏡筒前部是光學(xué)部分，后部是一個(gè)環(huán)形艙，艙里面，望遠(yuǎn)鏡主鏡的焦平面上安放著一組科學(xué)儀器；太陽(yáng)電池帆板和天線(xiàn)從筒的中間部分伸出。太空望遠(yuǎn)鏡在距地面500公里的太空上進(jìn)行觀測(cè)，不僅不受惡劣氣候的影響，每天都可以進(jìn)行觀測(cè)，而且擺脫了地球大氣的干擾，能夠達(dá)到地面上任何望遠(yuǎn)鏡也達(dá)不到的高靈敏度和高分辨能力。

2005年4月25日，是哈勃望遠(yuǎn)鏡搭乘“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)升入太空15周年紀(jì)念日。在太空服役15年中，哈勃至少環(huán)繞了地球軌道8.8萬(wàn)圈，拍攝了75萬(wàn)張