天体的辐射与天文观测

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1、普通天文学第三章天体的辐射和天文观测1普通天文学普通天文学普通天文学2主要内容课件课件课件•天体的辐射•天文观测工具•天体光度测量•天体光谱分析•天文测量汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作•天体距离、大小、质量和年龄的测定普通天文学普通天文学普通天文学3一、天体的辐射课件课件课件来自宇宙的信息•电磁辐射(electromagneticradiation)•宇宙线(cosmicrays)•中微子(neutrinos)汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作•引力波(gravitationalwave)普通天文学普通天文学普通

2、天文学41、电磁辐射电磁辐射是由发生区域向远处传播的电磁场。课件课件课件它以变化的电磁场传递能量、是具有特定波长和强度的波（波动性）波长范围：0.01Å～30m1Å=10-10m(波长10-1λ)×(频率ν)＝光速c=3×10cms汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作产生电磁波的方式：能级跃迁热辐射电磁振荡等普通天文学普通天文学普通天文学5根据波长由长到短，电磁辐射可以分为射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等波段。课件课件课件可见光又可分解为七色光(红橙黄绿青蓝紫)汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通

3、天文学普通天文学6课件课件课件汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通天文学普通天文学7课件课件课件•射电(无线电波)：>1毫米•红外线：0.77微米～1毫米•可见光：390纳米～770纳米•紫外线：10纳米～390纳米汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作•Ｘ射线：0.1埃～100埃•γ射线：<0.1埃普通天文学普通天文学普通天文学8大气窗口(atmosphericwindow)课件课件课件地球大气有选择地吸收电磁辐射只有某些波段的电磁辐射能穿过大气层，达到地面，这些波段称为“大气窗口”。两个窗口：汪海洪制作汪

4、海洪制作汪海洪制作光学窗口：波长300nm～700nm射电窗口：波长1mm～20m普通天文学普通天文学普通天文学9不透明度课件课件课件汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通天文学普通天文学10课件课件课件汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通天文学普通天文学11•不同辐射波段的太阳课件课件课件光学紫外汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作射电X射线普通天文学普通天文学普通天文学12•不同辐射波段的银河系课件课件课件汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通天文学普通天文学132、宇宙线课件课件课件天体发

5、出的高能粒子流，主要是电子、质子、α粒子（氦原子核）等。虽然它们运动很快、穿透力强，但由于它们带有电荷，在到达地球表面之前，不仅会和途中物质发生相互作用，而且会受到宇汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作宙空间磁场的影响，不断改变运动方向。因此很难判断它们的真实源头，在使用它所携带信息上有一定困难。普通天文学普通天文学普通天文学143、中微子课件课件课件一种以光速运动的基本粒子，其穿透力极强，停止一个中微子的运动要厚达1光年的铅板。很少与其他物质发生相互作用，可以轻易地从天体内部深处跑出来，带出其他媒体无法传递的信息

6、。现在虽可汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作以探测到它的存在，但还没有很有效的设备去了解和研究它所携带的信息。普通天文学普通天文学普通天文学15美国南达科他州一废金矿井深处的中微子探测器在那里放置了38万升全氯乙烯纯净液体，捕捉中微子，使氯变氩，记录中微子数量的。课件课件课件汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通天文学普通天文学16课件课件课件日本神冈中微子探测器这个50,000吨的巨型圆柱中微子探测器，座落在日本一个矿山的地下1,000米深处，用来做探测中微子、汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作质子衰变、宇宙

7、射线等等研究。普通天文学普通天文学普通天文学17中微子探测器宇宙线课件课件课件1.6km100,000gal.tank汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作ArCCl金矿24ArArgonAtom普通天文学普通天文学普通天文学18来自超新星1987A的中微子事件课件课件课件汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作普通天文学普通天文学普通天文学194.引力波(引力辐射)课件课件课件根据广义相对论，引力也可以形成辐射作为天体信息的来源。引力是一切物质都具有的属性，其大小和物质的质量成正比。天体运动发出的引力波，会携带天体运动状态的

8、信息。目前，虽有一些间接证据，但还很难直接探测记录。汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作虽然原则上可以从四种来源搜集天体的信息，但迄今为止最主要的来源仍是电磁辐射。普通天文学普通天文学普通天文学20二、天文观测工具课件课件课件•天文观测仪器系统的基本结构望远镜—收集天体的辐射记录和处理天体信号控仪器控制制控制信号信汪海洪制作汪海洪制作汪海洪制作测分析器号计算量机辐探测器接口射普通天文学普通天文学普通天文学