天体的视运动

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1、天文学导论天文学导论第第2 2讲讲天体的视运动天体的视运动本讲内容本讲内容星座与星图 （自学）月相、日月食（自学）行星的视运动 （自学）地球自转： 太阳的周日视运动：时区（自学） 天体的周日视运动地球公转：太阳的周年视运动赤道坐标系：恒星时地球自转轴的进动：岁差，坐标改正1。星座与星图（自学）。星座与星图（自学） 古人运用幻想力把杂乱无章的星星用线连起来构成星座，更为它们编织美丽动人的神话故事 每一个民族的星座划分和神话都不相同。1929年，国际天文联合会（IAU）正式把全天划分为88个星座，并清楚界定每一个星座的边界。因此每颗星属于且只能属于一个星座 星座只是天上一个一个的区域，并不表示每个

2、星座的星星之间存在一定的内在联系，例如以引力而被束缚的一个系统。而且星座仅代表本天区中较亮的星星图星图 地图平放地上；星图高举过头仰望之 两者的东西方向相反（？） 星图种类多多！ 连线只为方便辨认 大小不代表体积而表示相对亮度昴星团 M45专业星图专业星图 昴星团 M452。月亮（自学）。月亮（自学） 不变的脸：地球上的观测者无论何时都只能“看到”月球的同一面即近地的一面同步自转：月球的自转周期=月球的公转周期 月球本身不发射可见光，只反射太阳光 月相：地球人所看到的月球被太阳所照亮的一半的大小 月亮的会合周期(synodic period)（塑望月）- 新月到新月：29.53 天月相月相 M

3、oon Phases日月食日月食 进入影子：由于月球在地球和太阳之间运动 日食：地球进入月球的阴影 月食：月球进入地球的阴影 Umbra 本影: 太阳被完全遮掩 Penumbra 半影：太阳被部分遮掩 食的种类 全食 偏食 环食地月距离在变化！为什么每月不发生两次日月食？为什么每月不发生两次日月食？ 月相暗示：似乎每个月应有一次日食（新月）和一次月食（满月），但是日月食大约每11个月才发生一次 这是因为月球的轨（白）道面和地球的轨（黄）道面呈大约5度的夹角 月相与食无关： 月相是阳光从不同的方向照射月球的结果，而食是地球和月球通过对方影子的结果食产生的条件食产生的条件 月球运动到地球的轨道（黄

4、道）面且必须是严格的新月或满月 通常当月球通过黄道面时并非新月或满月；或者在新月或满月时月球通常不会通过黄道面日食日食 Solar Eclipse 月球在黄道面且严格新月（初一），月球的影子投到地球上 三类日食： Total solar eclipses 日全食 Partial solar eclipses 日偏食 Annular solar eclipses 日环食 月球和太阳的视大小几乎相同 日全食 金星凌日：2004年6月8日日偏食，最常见日偏食，最常见日全食奇景：钻石环日全食奇景：钻石环 接 近 日 全 食 的 時 候 ， 由 於 月 球 的 邊 緣 丁 點 的 凹 凸 不 平 ， 部

5、 分 太 陽 光 線 會 在 凹 位 漏 了 出 來 ， 形 成 不 連 續 的 光 點 。 在 日 全 食 前 的 一 刻 我 們 只 能 見 到 太 陽 的 極 小 部 分 如 下 圖 所 示 這 個 現 象 稱 為 鑽鑽 石石 環環 （贝利珠） 日 全 食 時 ， 天 昏 地 暗 ， 宛 如 暮 色 朧 合 四 野 ， 天 上 你 可 看 見 亮 星 和 行 星 ， 太 陽 表 面 由 於 被 月 球 完 全 掩 蓋 ， 原 本 非 常 暗 淡 的 日日 冕冕 這 時 清 晰 可 見 。 一 般 來 說 ， 日 全 食 過 程 約 維 持 兩 分 鐘 左 右 ， 接 著 鑽 石 環 復

6、現 ， 日 全 食 結 束 日全食奇景日全食奇景Corona 日冕Prominences 日珥日环食日环食 由于地球和月球的距离并不固定，所以在地球看来，月球的角大小也会发生变化。有时，月球虽处于能造成日“全”食的位置，但由于月球的角大小不足以掩盖整个太阳，便出现如戒指班的日环食由于潮汐摩擦作用，月球正渐渐远离地球，数万年后，月球的视直径会变得很小，届时地球上便再也不能看到日全食了Lunar eclipse月食月食 月球在黄道面且严格满月（十五），地球的影子投到月球上 两类月食： Total lunar eclipses 月全食：完全进入本影 Partial lunar eclipses 月偏

7、食：部分进入本影月全食全过程月全食全过程 红月亮曝光时间长 白点为背景星 月全食时月亮变为黄铜色或血红色，这是由于地球大气中的尘埃颗粒折射阳光中的红光并到达月球所致日食和月食的持续时间日食和月食的持续时间 由于地球的影子远大于月球的影子，所以月（全）食时间比日（全）食长得多 日全食最长持续7.5分钟，通常只有3-4分钟 月全食可持续大约1小时45分 月球的轨道运动和地球的自转使得影子变得狭长，因此每次日全食时世界上仅有很少地区能看到 请请“关注关注”近期中国日全食近期中国日全食 20082008年年8 8月月1 1日（西北地区）日（西北地区） 20092009年年7 7月月2222日（长江流域

8、）日（长江流域） 20352035年年9 9月月2 2日（北京）日（北京） 20102010年年1 1月月1515日中国日环食日中国日环食西3。行星的运动（自学）。行星的运动（自学） 除了“东升西落”，行星是在天球上四处游荡（相对于背景星）的“星” 行星名称的由来 其原因是行星和地球一样在绕日公转，造成和地球相对位置的不断变化内行星的运动内行星的运动 水星和金星的轨道在地球轨道之内 在地球上看来，它们和太阳形影不离 由太阳东面走到太阳西面（晨星），再回到东面（昏星） 由于靠太阳很近，只能在日出前或黄昏后看到 金星：天空中第三颗最亮的天体 晨星：日出前的金星 昏星：日落后的金星金星：晨星和昏星金

9、星：晨星和昏星外行星的运动外行星的运动 火星、木星、土星、天王星和海王星 绕日公转，但轨道在地球轨道之外 在天球上相对于背景星的运动，基本上是由西向东移动，称为顺行 由于地球公转速度较快，外行星有时被地球“超过”，这时在地球上看来，它们在天球上的运动完全倒转，变成自东向西，称为逆行 外行星每次逆行数星期至数月不等，所以一夜间不可能看到顺行和逆行的交替 内行星也有顺行和逆行火星的顺行和逆行火星的顺行和逆行东 西4 4。地球自转。地球自转 天体周日视运动天体周日视运动 太阳每天东升西落 昼夜 夜晚,所有天体即星星（月球、行星和所有恒星及其它天体）也都每天东升西落 天体的这类运动并非所有天体都眼巴巴

10、地绕着地球旋转，其实这是由于地球自转所造成的假象，故称为天体的周日视运动天如张盖，笼罩四野天如张盖，笼罩四野天顶天顶子午线子午线南南北北地平面（圈）地平面（圈） 东西头顶的星空取决于你在地球头顶的星空取决于你在地球表面上的位置和当地时间表面上的位置和当地时间太阳的太阳的周日视运动周日视运动 太阳每天东升西落，于当地正午通过子午线达到最高点（上中天）（同恒星的视运动） 正午：太阳到达子午线 太阳连续两次通过正午的时间为24小时，称为一个太阳日（the solar day），即钟表时间 am 和 pm ante meridiem (Latin for before meridian) post m

11、eridiem (Latin for after meridian)*时区时区 Time Zones （自学）（自学）*SunlightEarthMiddayMidnightSunsetSunrise*为什么需要时区？为什么需要时区？* 在任一相同时刻，地球上不同的地方有不同的时间（相对于太阳） 在你东边的人早看到太阳到达子午线，而在你西边的人则晚看到太阳到达子午线 经度每相差1度，太阳通过子午线（当地正午）的时间相差4分钟 如果全世界用同一个时间，我们的时钟将不会与太阳同步 如果每个城市都根据自己的正午制定时间，那么事情将变得很复杂，你将忙于调整你的手表时间 折衷且明智的办法：划分时区。全球