自然科學(xué)專題講座(第19講星空觀測)

自然科學(xué)專題講座第十九講星空觀測浙江教育學(xué)院朱光良TelHQ：545254751E-mail：zjhzzgl@12/7/20221浙江教育學(xué)院朱光良第一頁，共五十五頁。星空觀測的基本知識地球自轉(zhuǎn)周期：23小時56分4.1秒（恒星日）星空的周日變化太陽日：地球相對于太陽的轉(zhuǎn)動周期（約24小時）太陽的周日運(yùn)動星空的周年變化12/7/20222浙江教育學(xué)院朱光良第二頁，共五十五頁。春季星空（4月中旬晚9時）12/7/20223浙江教育學(xué)院朱光良第三頁，共五十五頁。夏季星空（7月中旬晚9時）12/7/20224浙江教育學(xué)院朱光良第四頁，共五十五頁。秋季星空（10月中旬晚9時）12/7/20225浙江教育學(xué)院朱光良第五頁，共五十五頁。冬季星空（1月中旬晚9時）12/7/20226浙江教育學(xué)院朱光良第六頁，共五十五頁。12/7/20227浙江教育學(xué)院朱光良第七頁，共五十五頁。12/7/20228浙江教育學(xué)院朱光良第八頁，共五十五頁。星空觀測工具介紹天球儀及其使用12/7/20229浙江教育學(xué)院朱光良第九頁，共五十五頁。12/7/202210浙江教育學(xué)院朱光良第十頁，共五十五頁。12/7/202211浙江教育學(xué)院朱光良第十一頁，共五十五頁。12/7/202212浙江教育學(xué)院朱光良第十二頁，共五十五頁。12/7/202213浙江教育學(xué)院朱光良第十三頁，共五十五頁。12/7/202214浙江教育學(xué)院朱光良第十四頁，共五十五頁。12/7/202215浙江教育學(xué)院朱光良第十五頁，共五十五頁。12/7/202216浙江教育學(xué)院朱光良第十六頁，共五十五頁。星空觀測工具介紹天球儀及其使用活動星圖（轉(zhuǎn)動星圖）及其使用12/7/202217浙江教育學(xué)院朱光良第十七頁，共五十五頁。12/7/202218浙江教育學(xué)院朱光良第十八頁，共五十五頁。12/7/202219浙江教育學(xué)院朱光良第十九頁，共五十五頁。12/7/202220浙江教育學(xué)院朱光良第二十頁，共五十五頁。12/7/202221浙江教育學(xué)院朱光良第二十一頁，共五十五頁。12/7/202222浙江教育學(xué)院朱光良第二十二頁，共五十五頁。12/7/202223浙江教育學(xué)院朱光良第二十三頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名12/7/202224浙江教育學(xué)院朱光良第二十四頁，共五十五頁。星名自古以來，人們就注意觀察星空，記錄天象。我國是天文學(xué)發(fā)展最早的國家之一，最早給亮星起了名字。有的根據(jù)神話故事取名，如牛郎星、織女星、天狼星、老人星等；有的依據(jù)中國二十八宿命名，如角宿一、心宿二、婁宿三、參宿四和畢宿五等；根據(jù)恒星顏色命名的有大火星（心宿二）；還有的依據(jù)恒星所在天區(qū)命名，如天關(guān)星、北河二、北河三、南河三、天津四、五車二和南門二等。12/7/202225浙江教育學(xué)院朱光良第二十五頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名星座12/7/202226浙江教育學(xué)院朱光良第二十六頁，共五十五頁。人們根據(jù)一群星構(gòu)成的圖形加上想像，把恒星劃分成許多星座。例如，古希臘人把牛郎星及其周圍的星想像成一只矯健的天鷹，把織女星及其周圍的星想象成一架巨大的天琴，天鷹座、天琴座由此得名。中國古代把恒星天空劃分成三垣四象二十八宿。三垣分別是太微垣（上垣）、紫微垣（中垣）、天市垣（下垣）。四象是指：東方蒼龍之象（角、亢、氏、房、心、尾、箕七宿）；北方玄武之象（斗、牛、女、虛、危、室、壁七宿）；西方白虎之象（奎、婁、胃、昴、畢、觜、參七宿）；南方朱雀之象（井、鬼、柳、星、張、翼、軫七宿）。星座12/7/202227浙江教育學(xué)院朱光良第二十七頁，共五十五頁。星座1928年，國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）決定，將全天劃分為88個星座，其中沿黃道天區(qū)有12個星座，因?yàn)樘柕囊曔\(yùn)動經(jīng)過這些星座，所以也叫黃道12宮。它們是雙魚座、白羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子座、室女座、天秤座、天蟹座、人馬座、摩羯座、寶瓶座。12/7/202228浙江教育學(xué)院朱光良第二十八頁，共五十五頁。12/7/202229浙江教育學(xué)院朱光良第二十九頁，共五十五頁。12/7/202230浙江教育學(xué)院朱光良第三十頁，共五十五頁。12/7/202231浙江教育學(xué)院朱光良第三十一頁，共五十五頁。12/7/202232浙江教育學(xué)院朱光良第三十二頁，共五十五頁。12/7/202233浙江教育學(xué)院朱光良第三十三頁，共五十五頁。敦煌星圖（唐代）局部，現(xiàn)存英國倫敦博物館12/7/202234浙江教育學(xué)院朱光良第三十四頁，共五十五頁。蘇州石刻星圖（宋代）直徑91.5厘米恒星1400余顆刻制于公元1247年12/7/202235浙江教育學(xué)院朱光良第三十五頁，共五十五頁。12/7/202236浙江教育學(xué)院朱光良第三十六頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名星座天文學(xué)家的“量天尺”12/7/202237浙江教育學(xué)院朱光良第三十七頁，共五十五頁。天文學(xué)家的“量天尺”除太陽外，恒星離我們都非常遙遠(yuǎn)。計(jì)量恒星離地球距離的量天尺有“光年”、“秒差距”等光年是一年中光在真空中所走過的距離。1光年約等于9.46×1012千米。1秒差距是周年視差π=1″時恒星到地球的距離。1秒差距≈3.26光年12/7/202238浙江教育學(xué)院朱光良第三十八頁，共五十五頁。

除太陽外，離我們最近的恒星是半人馬座的比鄰星，距離是4.3光年。牛郎星離我們16.5光年，織女星離我們26.5光年。牛郎星與織女星的距離是16光年。牧夫座的大角星離我們約36光年，金牛座的畢宿五離我們約68光年，而天鵝座的天津四距離我們約1600光年。12/7/202239浙江教育學(xué)院朱光良第三十九頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名星座天文學(xué)家的“量天尺”恒星的亮度與視星等12/7/202240浙江教育學(xué)院朱光良第四十頁，共五十五頁。恒星的亮度與視星等

夜空中的恒星有亮有暗，恒星亮暗的差別通常用視星等來表達(dá)。古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯（公元前190～125年）曾把肉眼看到的幾千顆恒星分成6個等級，最亮的為1等，最暗的為6等。后來，英國天文學(xué)家赫歇爾發(fā)現(xiàn)1等星比6等星亮100倍，且星等之間是等差關(guān)系，而亮度之間是等比關(guān)系。星等差1等，亮度差2.512倍?，F(xiàn)代天文學(xué)建立了星等標(biāo)度。1等星在地面產(chǎn)生的照度為8.3×10-9勒克司。這樣，恒星的星等有正也有負(fù)。12/7/202241浙江教育學(xué)院朱光良第四十一頁，共五十五頁。太陽的視星等為-26.7天狼星（大犬座α）-1.42老人星（船底座α）-0.72南門二（半人馬座α）-0.27大角星（牧夫座α）-0.06織女星（天琴座α）0.04五車二（御夫座α）0.05參宿七（獵戶座β）0.14南河三（小犬座α）0.38水委一（波江座α）0.51馬腹一（半人馬座β）0.63以下是常見恒星的視星等河鼓二（天鷹座α）0.77參宿四*（獵戶座α）0.1～1.2畢宿五（金牛座α）0.86十字架二（南十字座α）0.9角宿一（室女座α）0.91心宿二（天蝎座α）0.92北河三（雙子座β）1.16北落師門（南魚座α）1.19天津四（天鵝座α）1.26十字架三（南十字座β）1.28軒轅十四（獅子座α）1.3612/7/202242浙江教育學(xué)院朱光良第四十二頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名星座天文學(xué)家的“量天尺”恒星的亮度與視星等恒星的光度與絕對星等12/7/202243浙江教育學(xué)院朱光良第四十三頁，共五十五頁。恒星的光度與絕對星等

恒星光度反映恒星實(shí)際發(fā)光的多少。與光度對應(yīng)的是恒星的絕對星等。把恒星的距離都調(diào)整到離地球10秒差距（32.6光年）處，此時的星等就是絕對星等。下面是部分亮星的絕對星等。天狼星8.65光年1.43大角星35光年-0.23織女星26.3光年0.50參宿四600光年-6參宿七850光年-7.1水委一130光年-2.6河鼓二16.5光年2.19十字架二370光年-4天津四1740光年-7.5軒轅十四84光年-0.6老人星200光年-4.7十字架三480光年-4.612/7/202244浙江教育學(xué)院朱光良第四十四頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名星座天文學(xué)家的“量天尺”恒星的亮度與視星等恒星的光度與絕對星等恒星的顏色與表面溫度12/7/202245浙江教育學(xué)院朱光良第四十五頁，共五十五頁。恒星的顏色與表面溫度

當(dāng)我們仔細(xì)觀測星空時，會注意到恒星不僅亮、暗各異，而且顏色也不相同。例如，明亮的天狼星閃著白色的光芒，心宿二輝映出紅色，參宿四為黃色，參宿五為藍(lán)色。恒星的顏色反映了恒星表面溫度的高低，猶如正在燃燒的爐火一樣，藍(lán)顏色的火焰溫度最高，其次是發(fā)白色的火焰，紅色火焰溫度較低。例如，紅色的心宿二表面溫度大約是3000K；太陽是黃色的，表面溫度約5700K；白色的織女星表面溫度約10000K左右。12/7/202246浙江教育學(xué)院朱光良第四十六頁，共五十五頁。星空觀測相關(guān)知識介紹星名星座天文學(xué)家的“量天尺”恒星的亮度與視星等恒星的光度與絕對星等恒星的顏色與表面溫度星空觀測中的行星觀測12/7/202247浙江教育學(xué)院朱光良第四十七頁，共五十五頁。星空觀測中的行星觀測

相對于恒星，行星在星空中的位置是變化的。如何了解行星的動態(tài)？請?jiān)L問北京天文館的網(wǎng)頁。12/7/202248浙江教育學(xué)院朱光良第四十八頁，共五十五頁。12/7/202249浙江教育學(xué)院朱光良第四十九頁，共五十五頁。12/7/202250浙江教育學(xué)院朱光良第五十頁，共五十五頁。12/7/202251浙江教育學(xué)院朱光良第五十一頁，共五十五頁。12/7/202252浙江教育學(xué)院朱光良第五十二頁，共五十五頁。12/7/202253浙江教育學(xué)院朱光良第五十三頁，共五十五頁。每月天象太陽：由雙魚座運(yùn)行到白羊座。水星：昏星。16日東大距，日落時位于西北方天空，地平高度約18度，亮度0.1等，為觀測的最佳時機(jī)。金星：晨星。由寶瓶座入雙魚座。日出前位于東南方低空，地平高度約13度，亮度約-3.9等。火星：由人馬座順行至摩羯座。約于凌晨1時30分升起，亮度約0.3等。木星：在巨蟹座。4日留后由逆行改為順行。日落時于下旬由東南方上空轉(zhuǎn)至西南方上空可見，亮度約-2.2等，于次日凌晨2時30分左右落下，有利觀測。土星：在金牛座順行。日落時出現(xiàn)在西南方天空，約于子時落下，亮度約0.1等，前半夜有利觀測。12/7/202254浙江教育學(xué)院朱光良第五十四頁，共五十五頁。內(nèi)容梗概自然科學(xué)專題講座。第十九講星空觀測。浙江教育學(xué)院朱光良。TelHQ：545254751E-mail：zjhzzgl@。11/22/2022?；顒有菆D（轉(zhuǎn)動星圖）及其使用。自古以來，人們就注意觀察星空，記錄天象。有的根據(jù)神話故事取名，如牛郎星、織女星、天狼星、老人星等。有的依據(jù)中國二十八宿命名，如角宿一、心宿二、婁宿三、參宿四和畢宿五等。還有的依據(jù)恒星所在天區(qū)命名，如天關(guān)星、北河二、北河三、南河三、天津四、五車二和南門二等。四象