天文学第一章教案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课前说明,一、课程性质与课程目标,二、课程理论教学内容,三、实践工程,具体参见光盘,学习指导：,一、 地球在宇宙中,地球是宇宙中的一个天体；宇宙中最常见的天体是恒星，太阳是一颗普通恒星。天体之间相互作用构成天体系统，与人类关系密切的天体系统有：地月系、太阳系、银河系,(,详细见第,7,8,9,10,11,12,章,),。,二、 了解地球在宇宙中的位置的工具,-,天球和天球坐标,(,见第,2,章,),天文观测工具和手段,(,见第,4,5,章,),天体物理性质和距离测量,(,见第,6,章,),三、 天文学的应用(如：时间,历法,测量,导航,地外文明探索等详见第1,3,13章),第一章 绪 论,一、天文学的研究对象,天文学是自然科学中的一门根底学科。它的研究对象是天体。它研究天体的位置和运动、研究它们的化学组成、物理状态和过程，研究它们的构造和演化规律。,天文学是自然科学中一门根底学科。,天文学是一门古老而又富有生命力的学科。,现代天文学是全电磁波段可观测的科学。,二、天文学的研究方法和特点,1、根本的研究方法对天体的观测,2、研究特点：,1用仪器观察和测量天体辐射电磁波、高能微观粒子,2学科合作如现代物理学理论 、新技术的应用,3投资大，全球合作,4辨证历史的唯物主义观点,三、天文学研究的意义,1、时间效劳:对天体测量获得准确时间,2、在大地测量中的应用：经纬度、地球形状测量,3、人造天体的发射及应用：卫星、探测器、试验站,4、导航效劳：航海、GPS导航效劳,5、探索宇宙奥秘，提醒自然界规律(20世纪60年代四大发现,6、天文与地学的关系：珊瑚的“日纹变化，全球性冰,期，构造运动、生物灭绝与天文关系,7、探索地外生命和地外文明,四、天文学的科学分支,传统天文学分类见图1和现代天文学分类见图2,1 天体测量学：,主要任务是研究和测定天体的位置和运动，并建立基,本参考坐标系和确定地面点的坐标。,按照研究方法的不同，还可分为以下二级分支学科：,球面天文学、方位天文学 、实用天文学、天文地球动力学,2 天体力学：天体力学是研究天体运动和天体形状的科学。它以万有引力定律为根底，研究天体在万有引力和其它力综合作用下的运动规律、天体自转和其它引力因素综合作用所具有的形状。,根据研究的对象、范围和方法，还可分为：,摄动理论、,天体力学定性理论、,天体力学数值方法、,历书天文学、,天体的形状和自转理论、,天体动力学等,3 天体物理学：,天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，研究天体形态、构造、化学组成、物理状态和演化规律的科学。,按研究对象又分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星天文学、恒星、星际介质物理学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。新兴起的空间天文学和高能天体物理学也是它的分支。,按学科性质分为：实测天体物理学和理论天体物理学,按观测基地和波段可分为：光学天文学、射电天文学包括毫米波和亚毫米波、红外天文学、紫外天文学、高能x射线、射线、中微子天体物理学，统称为全电磁波段天文学；,天文学和天体物理学的根本目的,了解宇宙及其成员：星系、恒星和行星是如何形成的，它们是如何演化的，以及它们将来的命运是什么。,这十年有望取得进展的几个关键问题：,研究近代宇宙的开端即第一批恒星和星系形成的时代,决定宇宙的大尺度性质,了解各种尺度黑洞的形成和演化,研究恒星和行星系统的形成和演化,了解天文环境对地球的影响,1.2 天文学简史,一、古代天文学的起源和开展,1、埃及：天狼星与尼罗河泛滥；埃及金字塔,2、巴比伦和亚述：制定历法，星期制度形成,3、印度：对季节的划分；独特的宇宙观,4、希腊：大地是圆形；水晶球体系；地球大小的测定,5、中国古代天文学,二、欧洲近代天文学的开展,1、哥白尼日心体系的建立：?天体运行论?,2、伽利略和他的望远镜 ：天空的哥伦布,3、牛顿和他的力学体系,三、18和19世纪天文学的开展,1、天体测量学的成就 ：光行差，恒星的周年视差,2、天体力学的进展：摄动理论,3、太阳系研究成就：天王星，海王星，小行星发现,4、恒星天文学的成就：太阳在恒星空间的运动，绕转的双星,5、天体物理学的诞生：光谱理论,四现代天文学的开展和成就,1、对太阳系的探测：冥王星及其卫星的发现,2、恒星研究的纵深开展：20世纪初期赫罗图，脉冲星发现,3、银河系和河外星系研究成果：1924年“宇宙岛之争,4、宇宙演化学研究：谱线红移，3K辐射。,五、中国天文学,1、萌芽和体系形成：盖天说，浑天说，宣夜说,2、早期综合和开展：秦汉统一后，太阳黑子和超新星发现,3、继续开展和繁荣：岁差，浑天仪发现。,4、由鼎盛到相对滞后：宋到明末时期，记录两次超新星,5、与西方天文学交融：很少创新,6、近代、现代天文学的开展：2001年国家天文台成立,中国是世界上天文学开展最早的国家之一,它萌芽于新石器时代，可以追溯到4500年以前，至战国秦汉期间公元前475年公元220年形成了以历法和天象观测为中心的完整而富有特色的体系。这是在天人感应和天人合一思想支配下高度的中央集权制下产生的。,对于中国人来说，天文学曾经是一门很重要的科学，因为它是从敬天的“宗教中自然产生的。历法是由皇帝公布的，天文和历法一直是“正统的儒家之学。,从中国的天象记事可以看出，中国人在阿拉伯人以前，是全世界最坚毅、最准确的天文观测者。,中国天文学本质上是有天极的，它使用的是赤道坐标，主要依靠观测拱极星。,强调几点：,思考与练习题,简述天文学的研究对象、研究方法和特点。,研究天文学的意义有哪些？,了解天文学的科学分支。,简述古代天文学的起源和开展。,简述欧洲15、16、17、18、19、20世纪天文学开展的特 点及成就。,简述中国天文学从古到今的开展过程。,进一步讨论题：,21世纪的天文与空间科学。,举例说明天文与地学的关系。,天文与其它学科的关系.,埃及金字塔：北纬,30,度，倾角,30,度,返回,盖天说：天圆如张盖，地方如棋盘。,返回,浑天说：认为天不是一个半球形,而是一整个圆球,地球在其中，就如蛋黄在鸡蛋内部一样。,返回,谢谢听讲,第一章完毕,