地球概论第二章1.ppt

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1、EastChinaNormalUniversity第二章地球的宇宙环境第三节恒星和星系宇宙的物质存在形式：⒈聚集态：各类星体，如恒星、行星、流星2.弥散态：星云，即云雾状天体3.稀薄物质：弥散在星际空间中，为星际物质第三节恒星和星系201恒星一、恒星及其自行1.定义：由炽热气体组成的，能够自身发光的球形或类似球形的天体①温度高②发光③球形这种特点归因于：质量大M=1.989×1030千克=33万倍地球质量2.恒星距离：遥远最近的恒星：半人马座α（南门二）：4.22光年1光年=9.5×1012公里天文单位：日地

2、平均距离光年秒差距=3.22光年EastChinaNormalUniversity3.恒星的运动恒星空间速度的两个分量：视向速度和切向速度自行：单位时间内，恒星沿观测者垂直方向所移动的距离对观测者所张开的角度恒星自行恒星的自行速度，一般都小于每年0.1″，迄今只发现有400余颗恒星的自行超过每年1″。图2-2北斗七星的自行及形状变化EastChinaNormalUniversityEastChinaNormalUniversity二、恒星的发光和光谱恒星的发光：温度高恒星演化史上某个阶段的现象；要有巨大的质量

3、。恒星的光谱恒星的光谱反映恒星温度的高低；光谱中的吸收线和发射线反映恒星化学组成(化学组成大同小异,主要成分是氢)。连续光谱：炽热固体、液体和炽热高压下的气体物质发出的光分解，发出连成一片的七色连续光谱发射光谱：处于低压状态下的炽热气体，形成的是发射光谱，它只有若干条明亮的发射谱线吸收光谱：高压下炽热物体所发出的光，如果通过压力、温度都比光源低的气体，则形成的吸收光谱，就会在连续谱线背景下增加若干条暗线恒星的光谱型光谱型颜色温度(K)O蓝3～5万B蓝白2万A白1万F黄白7500G黄6000K橙4500M红30

4、00光谱型颜色温度(K)O蓝3～5万B蓝白2万A白1万F黄白7500G黄6000K橙4500M红3000光谱型颜色温度(K)O蓝3～5万B蓝白2万A白1万F黄白7500G黄6000K橙4500M红3000EastChinaNormalUniversity三、多普勒效应四、恒星亮度和光度恒星的亮度：恒星的明暗程度影响因素：光度大小，距离恒星的光度：恒星的发光强度影响因素：温度，体积星等：视星等m和绝对星等M视星等是亮度等级；绝对星等是光度等级；1.星等越小，亮度越大。2.如果视星等成等差级数，则亮度成等比级数3

5、.一等星和六等星，星等相差5级，而亮度相差100倍天体视星等太阳-26.74月亮-12.7金星-4天狼星-1.45北极星2肉眼可见的最暗星6EastChinaNormalUniversity连续几个星等的亮度成几何级数若相邻两星等的亮度比率(级数的公比)为R，则R5=1005lgR=2lgR=0.4R=2.512星等相差1等,恒星的亮度相差2.512倍；星等以等差级数增大，亮度以等比级数递减；太阳的亮度是一等星亮度的(2.512)27.74=1300亿倍。星等123456亮度AA/RA/R2A/R3A/R4A

6、/R5E0=A/Rm0-1E=A/Rm-1EastChinaNormalUniversity假设有两个恒星,其亮度为E和E0，星等为m和m0。则：E/E0=2.512m-m0（2-1）两边取对数,且有lg2.512=0.4，得：lgE0-lgE=0.4(m-m0)m-m0=2.5(lgE0-lgE)（2-2）如果取零等星(m0=0)的亮度E0=1，则m=-2.5lgE（2-3）普森公式，根据恒星的亮度E推算星等m。图2-3光源的视亮度与其距离的平方成反比，距离增加1倍，亮度便减为1/4EastChinaNor

7、malUniversity天文学的距离单位天文单位，光年，秒差距；为了比较不同恒星的光度，必须移到同一距离上，这个标准距离为10秒差距，合32.6光年；1秒差距＝206265天文单位；太阳是恒星世界的普通一员。EastChinaNormalUniversityEastChinaNormalUniversity标准距离10秒差距下的恒星亮度称绝对亮度，其星等称绝对星等：光源的视亮度与其距离平方成反比；实际距离d、视星等m，10秒差距时的亮度Em和绝对星等M。设EM表示绝对亮度，Em表示视亮度，由公式(2-1)得

8、：EM/Em=2.512(m-M)恒星亮度与距离平方成反比，如以秒差距为单位，则：EM/Em=d2/102d2/102=2.512(m-M)EastChinaNormalUniversity两边取对数，且有lg2.512=0.4，则：2lgd-2=0.4(m-M)m-M=5lgd-5M=m+5-5lgd（2-4）只要测定恒星的绝对星等，便可求知该星的距离。EastChinaNormalUnivers