课后题标准答案.doc

第1章 天体及其研究的方法 1.何谓天体和天体系统？试举例说明。 目前把天体认为是宇宙间各种星体的总称，包括恒星（如太阳）、行星（如地球）、卫星（如月球）、彗星、流星体、陨星、小行星、星团、星系、星际物质以及暗物质等。 天体系统是指在引力的作用下，邻近的天体会集结在一起，组成互有联系的系统，即互有引力联系的若干天体所组成的集合体，如地月系、太阳系、星系（银河系、河外星系）、星系群、星系团、超星系团等。 2.获悉天体信息的主要渠道有哪些？ 获悉天体信息的主要渠道有电磁波、宇宙线、中微子、引力子、其它（如陨石、宇航取样等）。 3.天球是如何定义的？天穹和天球有何区别？ 天球是以观测者（或地心、日心等）为中心、以任意长为半径的一个假想的球体，在天文学上用作表示天体视位置和视运动的辅助工具。 天穹有别于天球。天球是整球，天穹是半球；天球是圆的，而天穹是扁的。 4.简要说明天球坐标的一般模式。常用的天球坐标有哪些？试对其进行列表比较。 （1）天球坐标的一般模式：天球上一点的位置，可用该点距离天球基本点和基本圈的大圆弧，或大圆弧所对应的圆心角来度量，这种弧长又叫球面坐标。由天球上的纬度和经度所组成的坐标即天球坐标。建立天球坐标必须具备三个条件：第一，选择一个通过球心的直线作为基本轴，或选择一个特定的大圆作为基本圈（基本轴和基本圈平面相垂直）；第二，选择球面上任意点（除极点外）作为基本点；第三，确定度量方向和范围。天球上一点的位置，可用任意一种天球坐标系统来测定。由于所选择的基本点和基本圈的不同，因而得出不同天球坐标系。天球坐标的一般模式是球面三角形，如图2.3（将图号改为与教材相同的图号）。构成这个三角形的三条边，分别属于三个大圆，即基圈、始圈和终圈。三角形的三个顶点是基圈的极点、原点（始圈与基圈的交点）和介点（终圈与基圈的交点）。三边中的基圈和始圈，分别是坐标系的横轴和纵轴，终圈则是可变动的，体现这种变动的是点的经度和点的纬度。通过这两种变动，球面上任何一点的位置，都可以用一定的经度和纬度的结合来确定。前者是点的横坐标，后者是点的纵坐标。 （2）常用的天球坐标及其比较 要素 地平坐标 第一赤道坐标 第二赤道坐标 黄道坐标 银道坐标 天球轴 当地垂线 天轴 天轴 黄轴 银轴 两极 天顶、天底 北天极、南天极 北天极、南天极 北黄极、南黄极 北银极、南银极 纬圈 地平纬圈 （等高圈） 赤纬圈 赤纬圈 黄纬圈 银纬圈 基圈 地平圈（有四正点） 天赤道（有上、下点） 天赤道（有春分、秋分点） 黄道（有二分、二至点） 银道 经圈 （辅圈） 地平经圈（有子午、卯酉圈） 时圈（有子午圈、六时圈） 时圈（有二分、二至圈） 黄经圈（有二至圈） 银经圈 始圈 午圈 午圈 春分圈 通过春分点 的黄经圈 通过银心在银道上投影的银经圈 原点 南点 上点 春分点 春分点 银道与始圈 的交点 纬度 高度 赤纬 赤纬 黄纬 银纬 经度 方位（向西度量） 时角（向西度量） 赤经（向东度量） 黄经（向东度量） 银经（按逆时针方向度量） 应用 在天文航海、天文航空、人造地球卫星观测及大地测量等部门都广泛应用它 观测恒星、星云、星图等类型的遥远天体常常采用赤道坐标系，它被广泛应用于天体测量中 观测太阳以及太阳系内运行在黄道面附近的天体，则采用黄道坐标系 对银河系的观测，则要采用银道坐标系 5.简述天文仪器、星图和星表等在研究天体中的作用。 星图是把天体在天球上的视位置投影到平面上而绘成的图，可用来表示天体的位置、亮度和形态等，它是天文观测所必备的。 星表是记载天体各种参数（如坐标运动、星等、光谱型）和特性的表册，实际上就是天体的档案。人们可以在星表中查知天体的基本情况，也可以按星表给出的坐标到星空中寻找所要了解的天体。 6.何谓时间？常用的计时系统有哪些？ 时间有时刻和时段两重含义。时刻是指无限流逝时间中的某一瞬间；时段是指任意两时刻之间的间隔。 常见的计时系统有恒星时、太阳时（有视太阳时和平太阳时）、太阴时、历书时、原子时和协调时等。 7.已知某地毕宿五（α=4h35m）正在上中天，当日太阳的赤经α⊙为21h51m44s，时差为-14m13s，求当时该地的平时。 先求太阳视时：m⊙＝t⊙＋12h（视时与时角相差12个小时，m⊙是太阳视时，t⊙是太阳时角） 由于恒星时S＝t⊙＋α⊙，所以t⊙＝S－α⊙。 S恒星时还等于恒星上中天时的赤经＝α毕宿五。 m⊙＝α毕宿五－α⊙＋12h。 m平＝m⊙－时差＝α毕宿五－α⊙＋12h－时差＝4h35m－21h51m44s＋12h－（－14m13s）＝8h57m29s。 8.在福州某地（λ=119°05′E）5月6日用日晷测得视太阳时10h02m，求相应的地方平时及北京时间（时差为3m24s）。 平时＝视时－时差＝10h02m－3h24m＝