天文学之8讲aa

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1、大学物理大学物理第五章，恒星灿烂的星空2.恒星的亮度3.恒星的种类4.恒星的一生大学物理夜空闪烁的繁星，除了太阳系内的五大行星和流星、彗星之外，都是恒星。太阳也是一颗恒星。其他的恒星，因为离开我们非常非常遥远，看上去才只是一个闪烁的亮点它们之所以被称为“恒星”，是由于它们相互之间的相对位置，在很长的时间内，用肉眼看不到有什么改变。恒星区别于行星的一个最重要的性质是它们像太阳一样自己依靠核反应产生能量，而在相当长的时间内稳定地发光。5.1灿烂的星空大学物理Whenwelookatthestars,we

2、see:•position•brightness•colourWhatwewantknowareintrinsicquantitieslike•howbig:radius•howbright:luminosity•howhot:temperature•howheavy:mass•whatitismadeof:compositionandhowfar？大学物理测距法：三角视差法分光视差法造父变星法红移测距法HR图法超新星法恒星的距离几个恒星离地球的距离（光年）太阳光从太阳传到地球需8分钟和太阳最近的比

3、邻星4.31光年织女星26.51光年牛郎星16.51光年从牛郎和织女乘光速航天器8年天津四1600光年恒星的大小与质量恒星体积差别很大，大红星参宿四1600，御夫座E2500有的只有太阳的十万分之一恒星质量差别不大，大多是太阳质量的十分之一到几十倍之间，最大的恒星是150倍。恒星密度差别很大:天狼伴星密度高达水的密度的250万倍。大学物理恒星的亮度差别很大。事实上，绝大多数恒星，由于太暗，我们的肉眼看不到。全天能看到6000多颗（3000亿颗）。恒星的亮度用星等表示。视星等m和绝对星M5.2恒星的亮

4、度取零星等的亮度（E）为单位普森公式：m=－2.5×lgE把恒星移到10秒差距(32.6光年）处，其视星等叫做绝对星等。M＝m＋5－5logDD表示恒星的距离（以秒差距）。大学物理光度定义为恒星每秒向外辐射的总能量。天文学上，通常取太阳的光度为1，其它恒星的光度值是指它们的光度是太阳光度的倍数。与太阳相比，光度最大的恒星，可达太阳的1百万倍；而光度最小的恒星，约只有太阳的1百万分之一。光度大的恒星，称为巨星；光度小的恒星，称为矮星。光度比巨星还要大的恒星，则称为超巨星。织女星的星等为0，距离26光年

5、，颜色为淡蓝白色，表面温度约1万摄氏度，质量是太阳的3倍多，半径是太阳的2.6倍，平均密度只有太阳的0.19倍，光度是太阳的40倍。大学物理恒星的颜色，对于一些较亮的恒星，很容易分辨，有的偏红，有的偏蓝。较暗的恒星颜色差别一样存在，只是我们的眼睛不易分辨。恒星不同的颜色，表明了不同的表面温度。蓝色的恒星，表面温度高，可达3、4万摄氏度，而红色的恒星，表面温度要相对低很多，只有2、3千度。大学物理我们如何得到这些特征量呢？主要将依靠恒星光谱分析技术。恒星的电磁波辐射是天文学家研究恒星最主要的信息来源。

6、而可见光是其中最重要的一段。恒星光谱分析技术的出现，促进了天体物理学的长足发展。下面我们讲一下电磁波辐射的基本知识大学物理辐射基本知识人们获得天体信息的渠道主要有四种：电磁辐射(electromagneticradiation)宇宙线(cosmicrays)中微子(neutrinos)引力波(gravitationalwave)电磁辐射是其中最为重要的一种。大学物理1.电磁辐射根据波长由长到短，电磁辐射可以分为射电、红外、光学、紫外、X射线和γ射线等波段，可见光又可分解为七色光。大学物理电磁辐射由光

7、子构成（粒子性）光子的能量与频率（或颜色）有关：频率越高（低），能量越高（低）E=hν,其中Planck常数h=6.63×10-27ergs-1PlanckEinstein大学物理大气窗口(atmosphericwindow)地球大气阻挡了来自空间的电磁辐射的大部分，仅在射电和光学部分波段较为透明。大学物理2.黑体辐射（blackbodyradiation）黑体(blackbody)能吸收所有的外来辐射（无反射）并全部再辐射的理想天体。黑体辐射具有特定温度的黑体的热辐射。大部分正常恒星的辐射可以近似

8、地用黑体辐射来表示。不同温度黑体的辐射谱大学物理不同辐射波段的太阳光学紫外X射线射电大学物理不同波段的旋涡星系M81光学中红外远红外X射线紫外射电5.3恒星的种类红巨星一颗恒星度过漫长的青壮年期——主序星阶段，步入老年期时，将首先变为一颗红巨星。称为“巨星”，是突出体积巨大。在巨星阶段，恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。称为“红”巨星，是因为在该恒星迅速膨胀的同时，外表面离中心越来越远，所以温度将随之降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可体积如此之大，