006《月球的观测》

,*,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,天文学基础与观测,制作人：光辉,月球的观测,一、月球表面的目视观测,二、月球的白光照相,三、月食的观赏与照相,一、月球表面的目视观测,月面上主要有两种地形。,一种是由凝固的熔岩构成的盆地，天文学家称之为“月海”。,我们用望过境看到月面的晴区就是月海,没有一滴水，广阔的平地。月球上的月海绝大多数分布在朝向地球的一面，,如“雨海”、“澄海”、“威海”、“丰富海”、“酒海”、“云海”、“冷海”、“静海”、“湿海”,.,最大的叫“风暴洋”，高出月海的地区称为“月陆”。,另一种地形是山脉。,有连绵险峻的高山最高峰达,8,9,千米，比地球上的珠穆朗玛峰还要高；,有为数众多的环形 山直径大于,1,千米的环形山有的,3,万个以上最大的环形山直 径有二三百干米。,最深的环形山是牛顿环形山，深达,8700,多米。,较为年轻的环形山一般都有辐射纹，从望远中看去，它们像棕树叶似的铺展开去。著名的哥白尼环形山、第谷环形山都有辐射纹它们向外延伸长达,1000,多千米。,月面上也有一些绵延数百千米的山脉，最长的亚平宁山长达,640,千米。此外，月面上还有长数百千米、宽几千米至几十千米的大裂缝,(,称作月谷,),好像地秋上的大峡谷。（练习：通过望远镜观测月球表面，并记录各大环形山的位置）,二、月球的白光照相,对月球进行白光照相对于认识月球及练习天体照相方法是很有益的。由于月球比较亮，较小口径的望远,(60400,毫米,),光力（即相对口径,A=d/f,）,为,1,9,左右的折射望远镜和光力,1,15,左右的反射望远镜都适合于月面照相。,月球像的拍摄方法,月球像可采用两种方法拍摄。,焦面像的拍摄：,在望远镜物镜的焦平面处放置底片即可拍摄焦面像。设,F,为望远镜物镜的焦距,(,以毫米为单位,),，则月球焦面像的直径,d(,以毫米为单位,),为：,d=2 F tan(/2),为月球的视角直径，平均为,31,角分，故月球像的直径,d,为,0.009F,。,如果使用光力,130,1950,的折射望远镜，即,F=1950,毫米，可以获得直径为,17,6,毫米的月面像；类似地，若使用光力为,80,1200,的折射望远镜，可以获得直径,10,8,毫米的月画像；,投影影的拍摄：,调整望远镜目镜的位置使之向后移动，以在望远镜的投影屏上呈现出清晰的月像；在投影屏处安装一底片盒,(,附带有快门装置,),，即可拍摄放大的月球的投影像：这种装置同样可用于拍摄太阳,(,须加减光装置,),，所以叫日月照相机。,拍摄投影像时，在望远镜的投影屏上所呈的月像直径,s,与望远镜的目镜焦距,f,2,、目镜的聚焦度,x,，以及焦面像的直径,d,有关，即：,s=d,f,2/x,例如，用光力,80,1200,的折射望远镜，月球焦画像的直径,d=10,8,毫米，使用焦距为,10,毫米的目镜，当目镜的聚焦度,x=1,毫米时，在投影屏上月球像的直径,s=108,毫米。,怎样拍摄好月球照片,为了得到清晰的月球照片，应注意以下两个环节：,注意调焦：通过观察相机暗箱后背调焦屏磨砂玻璃上所成 的像,(,普通相机可利用取景器,),进行调焦，直到使所呈的月面像清晰为止；再经过实际反复拍摄月画像观其结果，最后确定出最佳调焦位置。焦距调好后把调焦屏去掉，换上底片盒，即可正式拍摄。,露光时间的选择：拍摄月面照片的露光时间取决于望远镜的光力、月相,(,新月或满月等,),、月球的地平高度以及照相底片的灵敏度（,ISO,）等。可利用相机内的测光嚣测光经过多次试验后确定露光时间。,例如,:,望远镜的光力为,1,15,，附有转仪钟，当使用,ISO 100,底片拍摄满月焦面像时，露光时间约为,1,15,秒；,拍摄直径,10,厘米的投影像时，露光时间约为,1,秒。,在上弦或下弦时拍摄月面，露光时间约为满月时的,4,倍；,在新月或残月时拍摄，露光时间约为满月时的,12,倍。,拍摄月球表面明暗界线范围附近的目标，需要设定不同的露光时间，这可通过实际的试拍来确定。,三、月食的观赏与照相,观测月食全过程或拍摄月食照片是很有趣的天文观测活动。,1997,年,9,月,16,日中秋节，上半夜赏月，下半夜后月全食。,（,1,）什么时候可以观测到月食,在望日,(,农历十五或十六日,),且当日、地、月二者恰好或几乎在一条直线上，月球运行到地影内时，部分或整个月面照不到阳光，这时就出现月食现象。但不是每个望日都发生月食，由于地球轨道面与月球的轨道面不在一个平面上，两者约有,5,2,的夹角，因此只有当月球运行到白道和黄道交点附近,10-12 (,称为月食限,),时，月球从地影穿过，才可能发生月食。,月食分为月全食和月偏食两种。,这是因为地球直径约是月球直径的,4,倍，地球的本影远比月球的轨道半长径还长，所以月球只能穿越地球的本影区，永远不会进入伪本影区内。,月球钻进地球的本影就发生月全食；月球从地球本影的边缘掠过、只有一部分进入本影时，就发生月偏食。,一年内，可发生多少次月食呢,?,每年最多可能发生,3,次，但有些年份一次也没发生；每年发生两次的可能性最大。,月食发生 时，面对月球的半个地球上的人都可以看到。对于某个地点来说，可以看到上述半数的月食，（附：今后,10,年发生月食的时间表）,(2),月食的过程,由于月球自西向东运动，因此月食总是从月轮的东边缘开 始。,月全食包括,5,个阶段：,初亏、食既、食甚、生光、复圆。,由于地球本影直径约为月轮直径的,2,5,倍，所以月全食的过程时间长达,1,2,小时。,初亏：,月球刚刚接触地球本影，月轮的东边缘开始明显减 暗。,食既：,月球的西边缘与地球本影的西边缘内切，月球刚好全部进入地球的本影内。,食甚：,月球的中心与地球本影的中心最近。,生光：,月球的东边缘与地球本影的东边缘内切，这时全食阶段结束。,复圆：,月球的西边缘与地球本影的东边缘相外切，这时月食全过程结束。,月球被食的程度叫“食分”，它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远的距离与月球视直径之比。,食甚时，若月球恰和地球 本影内切，食分等于,l,；,若月球更深入本影内部，则食分大于,1,，而月偏食的食分都小于,1,。,(3),月食的观测,月食的目视观察月食可以直接用肉眼观察。,观测前要准备一些月食观测描图纸，纸上画有大圆，按,0360,分度，,0,对应月面的北点；每隔一定时间描一张。特别要描绘和记录的是初亏、食既、生光和复圆的时刻与方位。,准确地记录时间是很重要的。同时，要观察月面的颜色。,月面被食时并不完全黑暗，且每 次月食的暗度亦有不同。即使是月全食时月面亮度也不会完全消失，还在发出铜红色的微光。,这是由于地球大气散射阳光，使部分红光到达月面所致。,月食时的月面颜色与地球的大气状况和太阳活动有关，所以观测月食时的颜色对研究地球大气的物理状况很有意义，要详细描述其颜色特征。,月食的照相观测,进行月食的照相观测，可选用口径大于,50,毫米，光力大于,1,1.8,的单镜头照相机；为了获得一个较大的月面像，也可配一倍增镜，使照相机镜头的焦距增加,1,倍；采用感光度,ISO 200,的黑白底片。,可以采用固定照相方法，也可把照相机固定在望远镜上作跟踪照相。,月食期间，按实验好的露光时间每隔,3-5,分钟拍照一次，底片冲洗后，即可得到一份月食记录。最好能同时拍下钟表的时间，也可把拍摄时间写在翻拍的相纸上。,接下来请收看科教片：,时间机器（一）,