1、普通天文学普通天文学.1第一章第一章 星座与四季星空星座与四季星空 我们怎样来了解我们的宇宙，了解恒星和银我们怎样来了解我们的宇宙，了解恒星和银河系，以及我们的太阳系，最基本，也是最简单河系，以及我们的太阳系，最基本，也是最简单的方法是仰望夜晚的星空。的方法是仰望夜晚的星空。普通天文学普通天文学.2 为了认星方便，人们用假想的线条将亮星连为了认星方便，人们用假想的线条将亮星连接起来，构成各种各样的图形，或人为地把星空接起来，构成各种各样的图形，或人为地把星空分成若干区域，这些图形连同它们所在的天空区分成若干区域，这些图形连同它们所在的天空区域，中国称之星官，西方叫做星座。域，中国称之星官，西方
2、叫做星座。1.1 1.1 星座星座(constellation)(constellation)普通天文学普通天文学.3冬夜最容易看冬夜最容易看见的猎户星座见的猎户星座(Orion)(Orion)同一星座的星同一星座的星在空间不是紧在空间不是紧靠在一起的，靠在一起的，大多数无任何大多数无任何物理联系物理联系普通天文学普通天文学.4猎猎户户座座金金牛牛座座普通天文学普通天文学.5一、国际通行的星空区划一、国际通行的星空区划 88 88个星座个星座 8888个星座的确定：个星座的确定：19281928年，国际天文联合会正式公布了年，国际天文联合会正式公布了8888个星个星座，并规定以座，并规定以18
3、751875年的春分点和赤道为基准的赤年的春分点和赤道为基准的赤经线和赤纬线作为划分星座范围的界限。（其中经线和赤纬线作为划分星座范围的界限。（其中北天北天2929个，黄道个，黄道1212个，南天个，南天4747个。）个。）星座大小相差悬殊，所含星数也各不相同，同一星座大小相差悬殊，所含星数也各不相同，同一星座的星无任何物理联系。星座的星无任何物理联系。普通天文学普通天文学.6普通天文学普通天文学.7春春春(4月月)冬冬夏夏秋秋普通天文学普通天文学.8二、中国古代把可见天空分为三垣二十八宿二、中国古代把可见天空分为三垣二十八宿三垣：北天极及附近的三个较大天区三垣：北天极及附近的三个较大天区紫微
4、垣：（中垣）天北极周围天区紫微垣：（中垣）天北极周围天区太微垣：（上垣）包括紫微垣与二十八宿之间的狮太微垣：（上垣）包括紫微垣与二十八宿之间的狮子座、后发座、室女座、猎犬座等天区。子座、后发座、室女座、猎犬座等天区。天市垣：（下垣）包括蛇夫座、巨蛇座、天鹰座、天市垣：（下垣）包括蛇夫座、巨蛇座、天鹰座、武仙座、北冕座等天区。武仙座、北冕座等天区。普通天文学普通天文学.9普通天文学普通天文学.10二十八宿：黄道附近的二十八个区域二十八宿：黄道附近的二十八个区域 二十八宿，为日月舍，尤地有邮亭，为长吏廨二十八宿，为日月舍，尤地有邮亭，为长吏廨矣。矣。月亮的恒星周期为月亮的恒星周期为2828天，将月
5、亮的运行轨道天，将月亮的运行轨道分为分为2828个部分，则月亮每个晚上停留一处。通过个部分，则月亮每个晚上停留一处。通过2828个星宿，月亮又回到原来的地方。所以，个星宿，月亮又回到原来的地方。所以，2828宿宿又称为又称为2828舍。舍。普通天文学普通天文学.11四象：将二十八宿按四个地四象：将二十八宿按四个地平方位分成四组，每组七宿。平方位分成四组，每组七宿。东苍龙：角，亢，氐，房，东苍龙：角，亢，氐，房，心，尾，箕心，尾，箕北玄武：斗，牛，女，虚，北玄武：斗，牛，女，虚，危，室，壁危，室，壁西白虎：奎，娄，胃，昴，西白虎：奎，娄，胃，昴，毕，觜，参毕，觜，参南朱雀：井，鬼，柳，星，南朱雀
6、：井，鬼，柳，星，张，翼，轸张，翼，轸普通天文学普通天文学.12河南濮阳古墓：距今河南濮阳古墓：距今60006000多年多年 普通天文学普通天文学.13 各个星座组成的星空整体是没变化的，众星之各个星座组成的星空整体是没变化的，众星之间虽也有相对运动，但因距离十分遥远，在几千年间虽也有相对运动，但因距离十分遥远，在几千年这样的短时间里显现不出来，所以称其为恒星。但这样的短时间里显现不出来，所以称其为恒星。但时间拉到时间拉到1010万年，星空就会面目全非了。万年，星空就会面目全非了。普通天文学普通天文学.14 1.2 1.2 星名星名 1.1.有的根据神话故事有的根据神话故事,如牛郎星、织女星、
7、天狼星、如牛郎星、织女星、天狼星、老人星等；老人星等；2.2.有的根据中国二十八星宿有的根据中国二十八星宿,如角宿一、心宿二、如角宿一、心宿二、娄宿三、参宿四和毕宿五等；娄宿三、参宿四和毕宿五等；3.3.有的根据恒星颜色，如大火（心宿二）；有的根据恒星颜色，如大火（心宿二）；4.4.还有的根据所在天区还有的根据所在天区,如天关星、北河二、北如天关星、北河二、北 河三、南河三、天津四、五车二和南门二。河三、南河三、天津四、五车二和南门二。普通天文学普通天文学.15 16031603年，德国业余天文学家拜尔建议年，德国业余天文学家拜尔建议“平等对待平等对待”这些恒星，不能只给亮星起名，他提出：每个
8、星座中的这些恒星，不能只给亮星起名，他提出：每个星座中的恒星从恒星从亮到暗顺序排列亮到暗顺序排列，以该星座名称加一个，以该星座名称加一个希腊字母希腊字母顺序表示。例如猎户座顺序表示。例如猎户座(参宿四参宿四)、猎户座、猎户座(参宿七参宿七)、猎户座猎户座(参宿五参宿五)等。等。某个星座的恒星若超过了某个星座的恒星若超过了2424个或者为了方便，就用个或者为了方便，就用星座的名称后加阿拉伯数字。如天鹅座星座的名称后加阿拉伯数字。如天鹅座6161、天鹅座天鹅座3232、双子座双子座6565等。天文学家有时用星表的序号来表示星名，等。天文学家有时用星表的序号来表示星名，如猎户座如猎户座星也叫星也叫H
9、D39801HD39801（HDHD星表星表3980139801号）。号）。普通天文学普通天文学.16参宿三参宿三(猎户猎户)参宿一参宿一(猎户猎户)参宿二参宿二(猎户猎户)参宿六参宿六(猎户猎户)参宿七参宿七(猎户猎户)参宿五参宿五(猎户猎户)参宿四参宿四(猎户猎户)0.58m M42(猎户座大星云猎户座大星云)32 猎户猎户 4.3m 21 猎户猎户 5.5m 普通天文学普通天文学.171.3 1.3 四季星空四季星空普通天文学普通天文学.18大熊星座大熊星座天璇天璇开阳开阳玉衡玉衡(北斗五北斗五)北斗一北斗一(天枢天枢)摇光摇光(北斗七北斗七)天玑天玑 天权天权 普通天文学普通天文学.1
10、9 在史前，游牧民们发现星座可以帮在史前，游牧民们发现星座可以帮助他们识别方向。在北半球最熟悉的星助他们识别方向。在北半球最熟悉的星座当然是北斗七星。座当然是北斗七星。使用大熊星座的指极星可以找到北使用大熊星座的指极星可以找到北极星极星 。北极星指示北方，在以后的几。北极星指示北方，在以后的几千年里它一直是识别北向的最好标志。千年里它一直是识别北向的最好标志。普通天文学普通天文学.20如何找到北极星 为了认识星空，首先应学会识别为了认识星空，首先应学会识别“导航导航”星。北极星就星。北极星就是一颗最重要的导航星，它很容易根据北斗星找到。是一颗最重要的导航星，它很容易根据北斗星找到。普通天文学普
11、通天文学.21小熊星座小熊星座北极星北极星大熊星座大熊星座北斗北斗指极星指极星普通天文学普通天文学.22指极星指极星开阳开阳北极星北极星普通天文学普通天文学.23 夜晚对着北极星附近照相，长时间露光拍照的照片夜晚对着北极星附近照相，长时间露光拍照的照片普通天文学普通天文学.24 斗柄指东斗柄指东 天下皆春天下皆春 斗柄指南斗柄指南 天下皆夏天下皆夏 斗柄指西斗柄指西 天下皆秋天下皆秋 斗柄指北斗柄指北 天下皆冬天下皆冬 这诗篇告诉了北半球的人们在不同的季节里这诗篇告诉了北半球的人们在不同的季节里北斗星的斗柄所指的方向不同。北斗星的斗柄所指的方向不同。由于地球的绕日公转，使人们在不同季节的由于地
12、球的绕日公转，使人们在不同季节的夜晚，即使在同一时刻看同一颗星，它在天空的夜晚，即使在同一时刻看同一颗星，它在天空的高度和方位也不同。高度和方位也不同。我们的祖先很早就注意到了四季星空的变化，我们的祖先很早就注意到了四季星空的变化，写下了寒来暑往，斗转星移的诗篇写下了寒来暑往，斗转星移的诗篇:普通天文学普通天文学.2520102010年年9 9月月9 9日晚日晚19:0019:00长春的星空长春的星空普通天文学普通天文学.261.春夜星空 春天的夜晚，最引人注目的是高悬于北方天空的北斗七星（即大熊座、），它斗柄指向东方，除星是3m 外，其它6颗均为2m。从北斗七星出发，连接北斗星斗口的星和星并
13、延长到这两颗星距离5倍远的地方，可找到明亮的北极星（小熊座，星等为2m）；沿斗口的另外两颗星星和星的联线向西南巡去，可找到一颗白色亮星轩辕十四(狮子座，星等为1m)；顺着斗柄的星、星、星、星所形成的曲线延伸出去，能找到一颗橙色的零等亮星大角星（牧夫座）；继续南寻可找到另一颗1m亮星角宿一（室女座）；再继续向西南巡去可找到由4颗小星组成的四边形，这就是乌鸦座。这条始于斗柄、止于乌鸦座的大弧线称为春季大春季大曲线曲线；由大角、角宿一和狮子座构成的三角形称为春季大三角春季大三角。牧夫座中有5颗由3m以下的暗星组成的五边形，加上大角星，很像一个风筝。大角星就像挂在风筝下边的明灯。紧靠牧夫座的东偏北有7
14、颗3m以下的暗星，它们像一个小小的半环形串珠，开口对着北方，这就是北冕座，古人把它想象成一顶王冠；其中最亮的是北冕座星（3m）。室女座呈“土”字形，角宿一位于土字下面一横的东段，土字的一竖同下面一横的交点处是3m的室女座星，它几乎位于天赤道上，且离秋分点很近。狮子座是春夜星空中很引人注目的角色，它像一个反写的问号；东边的三颗星构成一个小直角三角形，最东边角顶上是一颗黄色的2等星狮子座星。乌鸦座南面是长蛇座，它的星都很暗，最亮的长蛇座星（角宿一）是一颗2等星。此外，春夜星空中还可看到巨蟹座、天龙座等。附：四季星空特点附：四季星空特点普通天文学普通天文学.272.夏夜星空 夏日黄昏以后，北斗七星位
15、于西北方天空，斗柄指向南方（见本书配套光盘夏季星空图）。这个时期星空的特点是，银河像美丽的光带挂在天穹，从北偏东的地平线向南方延伸，明亮的织女星（天琴座）和牛郎星（天鹰座）在银河两旁含情脉脉相望。织女星附近是4m的天琴座星（渐台二），它是著名的食变双星。靠近牛郎星西北和东南各有一颗暗星，俗称扁担星，传说那是牛郎挑着来同织女相会的一双儿女；它们同牛郎星排成一条直线，统称河鼓三星。在天琴座的东北，在银河背景上可看到一个十字形的星座叫做天鹅座，十字的东北端那颗白色的1等星是天津四（天鹅座），十字西南端的一颗3等星是辇道增七（天鹅座），它是用小望远镜就可以分辨出的目视双星。由银河两侧的织女星、牛郎星和
16、银河之中的天津四所构成的大三角，称夏季大三角，这是夏夜星空的重要标志。由织女星顺着银河“岸”边向南边巡去，可看到一颗红色的亮星心宿二（天蝎座,星等为1m），它和十几颗星组成S形曲线，这就是夏季的代表星座天蝎座，蝎尾浸没于银河之中。由牛郎星沿银河南下，可找到人马座，其中的6颗星组成南斗六星星、星、星、星、星、星，与西北天空的北斗七星遥遥相对。人马座部分的银河最为宽阔和明亮，因为人马座方向是银河系中心的方向。由织女星向牛郎星联线并继续向东南方向延伸，可找到由暗星组成的摩羯座。沿天津四与织女星的连线向西南方向巡去，可找到武仙座，武仙座以西就是由七颗小星围成的北冕座。普通天文学普通天文学.283 3.
17、秋夜星空 秋高气爽，天空刚刚拉上夜幕时，北斗七星横在地平线上，斗柄指西，这时不容易看到它（见本书配套光盘秋季星空图）。飞马当空，银河斜挂，这是秋季星空的重要特征。从头顶的秋季四边形开始，它由飞马座星、星、星和仙女座星构成，除飞马座星为3m星外，其均为2m星，因而十分醒目。由飞马座星向仙女座星延伸，经由仙后座星可找到北极星；由飞马座星向南延伸可找到鲸鱼座星；由飞马座的星向星延伸，在南方低空可找到秋季星空唯一的一颗1m的红色亮星北落师门（南鱼座星）；由飞马座向飞马座星延伸可找到仙王座；沿仙女座向东北方向延伸可找到英仙座，其中的大陵五（英仙座星）是著名的食变双星；秋季四边形的东南面是双鱼座和很大的鲸
18、鱼座，鲸鱼座星是一颗著名的长周期变星。仙王、仙后、仙女、英仙、飞马和鲸鱼诸星座构成王族星座，是秋季星空的主要星座。秋季四边形的西南面是宝瓶座和摩羯座。秋季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31这样的深空天体虽然不太亮却十分壮观。普通天文学普通天文学.29 4.冬夜星空 在寒冷的冬天，夕阳西下后的夜空，北斗七星出现在东北低空，斗柄指向北方（见本书所附光盘冬季星空图）。冬季星空中最引人注目的是高悬于南天的猎户座。它主要由七颗亮星组成，夹在红色亮星参宿四(猎户座,星等为1m)和蓝白色亮星参宿七(猎户座星，星等为1m)之间的三星(猎户座星、星、星)被看作是猎人腰带上的明珠；著名的猎户座大星云就位于中间那
19、颗明珠附近。顺着三星向南偏东巡去，可找到全天最亮的天狼星(大犬座)，它是一颗双星。参宿四的正东另有一颗白色的亮星南河三(小犬座星，星等为1m)。参宿四、天狼星和南河三组成冬季大三角，淡淡的银河从中穿过。沿猎户座三星向西北望去，可找到一颗红色亮星毕宿五(金牛座星，星等为1m)以及附近的几颗小星，它们组成毕星团；再继续向西北巡去，可看到由6-7颗小星组成的昴星团；它们皆属金牛座。金牛座的东北是形如五边形的御夫座，主星五车二(御夫座星)是1m星。顺着参宿七和参宿四的联线向东北巡去可找到双子座，它像个矩形，其中可找到两颗亮星：橙黄色的1m星北河三(双子座星)和蓝白色的2m星北河二(双子座星)。五车二、
20、北河三、南河三、天狼星、参宿七、毕宿五共同组成冬季大六边形。普通天文学普通天文学.30冬季冬季星空星空普通天文学普通天文学.31为何四季星空不同为何四季星空不同普通天文学普通天文学.321.4 1.4 恒星的星等恒星的星等 自古以来人们为熟悉星空、识别星空的亮度，自古以来人们为熟悉星空、识别星空的亮度，习惯上把肉眼看到的星的亮度分为习惯上把肉眼看到的星的亮度分为6 6等，把最亮的等，把最亮的星定为星定为1 1等，把勉强看到的暗星定为等，把勉强看到的暗星定为6 6等星。等星。为了使星等系统更为精确，普森规定星等相为了使星等系统更为精确，普森规定星等相差差5 5等，亮度之比精确地等于等，亮度之比精
21、确地等于100100倍。倍。后来星等的范围也向两端延伸了，比后来星等的范围也向两端延伸了，比1 1等星等星亮的有亮的有0 0等星和负星等的星，比等星和负星等的星，比6 6等星更暗的有等星更暗的有7 7等等星、星、8 8等星。等星。例如：太阳是例如：太阳是-26.7-26.7等，月亮满月是等，月亮满月是-12.6-12.6等，等，木星是木星是-2.1-2.1，天狼星是，天狼星是-1.4-1.4等。等。普通天文学普通天文学.33视星等视星等 根椐心理学研究，人的眼睛有这样的特性，即入射的根椐心理学研究，人的眼睛有这样的特性，即入射的光强按对数增加时，人眼睛的感觉是按线性改变，所以光强按对数增加时，
22、人眼睛的感觉是按线性改变，所以有如下星等和亮度的换算公式，有如下星等和亮度的换算公式，m=-2.5m=-2.5lglg E ,E ,设有两颗星的亮度分别为设有两颗星的亮度分别为E E1 1 和和E E2 2 ，则它们的星等，则它们的星等m m1 1 与与m m2 2 之差的关系为：之差的关系为：m m1 1 m m2 2=-2.5=-2.5lg lg(E(E1 1/E/E2 2 )此星等对应着天体的视亮度，所以叫视星等。此星等对应着天体的视亮度，所以叫视星等。如：如：1-6=-2.51-6=-2.5lg lg(100)=-5(100)=-5普通天文学普通天文学.341.5 1.5 星图软件星图
23、软件 在现代天文观测中，由于计算机的广泛使在现代天文观测中，由于计算机的广泛使用，借助于星图软件，可使天文观测变得既方用，借助于星图软件，可使天文观测变得既方便又准确。如便又准确。如SkymapSkymap软件可以展示不同地区、软件可以展示不同地区、不同时间的星空图像、月像、大行星视运动的不同时间的星空图像、月像、大行星视运动的轨迹、以及各种天体如大行星、星系、星云等轨迹、以及各种天体如大行星、星系、星云等的图像，还可以提供主要亮星的坐标、星等、的图像，还可以提供主要亮星的坐标、星等、方位、地平高度等参数，以及地方时间的换算。方位、地平高度等参数，以及地方时间的换算。目前常用的有目前常用的有S
24、kymapSkymap和和 WWT WWT等星图软件，也可等星图软件，也可从网上下载其他的相关天文软件和使用说明。从网上下载其他的相关天文软件和使用说明。普通天文学普通天文学.35 skymap普通天文学普通天文学.36Worldwide Telescope(WWTWorldwide Telescope(WWT）http:/www.worldwidetelescope.org/Home.aspx 进入微软研究院进入微软研究院Worldwide Telescope(WWT)Worldwide Telescope(WWT)主页。主页。页面右端有两个按钮，页面右端有两个按钮，Install Windows ClientInstall Windows Client按钮和按钮和Run Web ClientRun Web Client按钮按钮,分别为客户端下载和分别为客户端下载和网络运行网络运行WWTWWT。感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
