天文学-望远镜和观测方法(上

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1、闲聊天文观测和天文望远镜北京天文馆詹想天文观测的一些基本概念星星究竟是什么大部分是恒星，能够自身发光发亮；少数是行星，反射太阳光。如何度量星星之间的距离？光年：1光年＝10万亿千米秒差距：1秒差距＝3.26光年＝？千米星座的来历公元前三千年古巴比伦人对星空区划的创造，把亮星用假想的连线联起来，构成星座；古希腊人的想象赋予星座之名和丰富的内容；17世纪后随着航海地理大发现，完善南天星座的创立；1928年国际天文学联合会确定了国际通行的全天划分为88个星座星空划分方法；北天区29个星座、南天区47个星座、黄道12个星座。天球天球是一个假想的球，它是以观测者（或地心）为中心，

2、以无穷远为半径的球，所有天体都投影在这个球面上。两大坐标系地平坐标系赤道坐标系天体的角距离在天球上度量两个天体之间的距离，不用长度单位，而用角度单位。天极的高度等于当地地理纬度示意图我国自己的星空区域划分方法三垣四象二十八宿拱极区附近：紫微垣、太微垣、天市垣黄、赤、白道附近：东方苍龙：角、亢、氐、房、心、尾、箕北方玄武：斗、牛、女、虚、危、室、壁西方白虎：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参南方朱雀：井、鬼、柳、星、张、翼、轸星星与我们的距离都一样远吗？星星的命名希腊字母；拉丁字母；数字；更复杂的科学编号；我国的命名体系。星等的概念公元前2世纪古希腊天文学家喜帕恰斯首先提出星等概念

3、，他把看到的恒星按亮度分成6等，最亮的1等，最暗的6等。1850年英国天文学家普森（N.R.Pogson)经过研究并用仪器精密测定，把星等概念科学定量化。1等星的亮度＝距离1公里远的1烛光的亮度更精确的星等星等相差5等，亮度差为100，那么星等差1等，亮度之比为多少倍？2.512倍！为了精确，又引入了小数星等和负数星等。如天狼星是-1.4等，织女星是0.0等，轩辕十四是1.4等。肉眼可见的6等以上恒星全天约为6000颗。绝对星等：把恒星放在同一处（32.6光年处），来看它们的亮度，得出的结果就是该星的绝对星等。天文望远镜的基本情况关于天文望远镜的两个常见问题你这台望远镜能

4、看多远？你这台望远镜能放大多少倍？口径（D）：指望远镜物镜所能收到的最大光束的直径。焦距（F）：从望远镜光学系统主点到主焦点的距离。焦比：焦比=F/D在摄影时，焦比数字越大，光力越弱；照相机镜头上称为光圈。极限星等：将望远镜指向天顶，肉眼所能看到的最暗恒星的星等称为极限星等，也叫贯穿本领。极限星等ml与以厘米为单位的望远镜有效口径之间的简单关系由公式ml=6.9+5lgD给出。例如有效口径15厘米的望远镜，极限星等约为12.8等。分辨率：把望远镜能分清为两个物点的最小角距离称为分辨分辨率。望远镜的口径决定分辨率。放大率：放大率=F物/F目望远镜的有效放大倍数：一般是物镜有

5、效口径以毫米为单位的值。视场：用目视望远镜观测星空时所能见到的天空部分的角直径叫视场。当目镜的工作视场一定时，望远镜的视场与放大率成反比。望远镜主要解决“看得见”和“看得清”两方面的问题。天文望远镜的发展简史意大利物理学家伽利略（1564-1642）1608年荷兰的眼镜商汉斯.里帕席根据学徒的偶然发现，制成了第一架望远镜。1609年，伽利略制成了两架最早的天文望远镜。伽利略把自制的口径4.5厘米，放大倍率33倍的望远镜指向天空，很快发现了月球上的环形山、围绕木星运转的四颗卫星、金星的盈亏现象、日面上的黑子、银河由无数暗弱恒星构成等现象。开普勒改进了这种望远镜色差原理166

6、6年，牛顿证明天体的光并非单色光，而是由各种颜色的光混合而成。望远镜的色差是由于透镜对不同颜色的光具有不同的折射率而造成。科学巨匠牛顿（1642-1727）早期巨型折射镜1673年，波兰的赫维留（1611-1687）制成了一架长达46米的望远镜，吊在30米高的桅杆上，要许多人用绳子拉着它起落升降。赫歇尔的望远镜1781年3月13日，英国天文学家威廉.赫歇尔（1738-1822）用他自制的口径15厘米的反射镜发现了天王星，把太阳系的尺度扩大了一倍。发现了天王星后，赫歇尔磨制的望远镜口径越来越大，他是使反射镜大型化的始祖。1789年赫歇尔制成当时世界上最大的望远镜。口径1.

7、22米，焦距12.2米。消色差折射镜的出现牛顿从理论上弄清了色差的成因，但错误的做出折射物镜色差无法消除的结论。由于牛顿极高的威望，不少人盲从了他的观点。直到18世纪30年代，英国数学家C.M.霍尔发现，用冕牌玻璃作凸透镜，用火石玻璃作凹透镜，所制成的复合透镜能消除色差。大型折射镜19世纪下半叶是大型折射望远镜的时代，美国的光学制造家克拉克父子在1870年以后陆续磨制了口径66厘米、76厘米、91厘米、102厘米的折射镜。巨型反射镜20世纪的上半叶巨型反射镜又占了上风。由于磨制材料的改进，用玻璃代替了金属，并发明了玻璃镀银技术