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序言1

理论学习篇2

1 四季星空2

1.1 天体的距离2

1.1.1 天文单位（AU）2

1.1.2 光年（l.y.）2

1.1.3 秒差距（pc）2

1.2 天体的周日视运动2

1.2.1 在南、北极观察天体的周日视运动3

1.2.2 在赤道地区观察天体的周日视运动3

1.2.3 在两极和赤道之间的地区观察天体的周日视运动3

1.2.4 天体中天和永不升落的天体3

1.3 太阳的周年视运动4

1.3.1 四季星空的变化4

1.3.2 太阳周年视运动中黄经的变化5

1.3.3 春分点和秋分点6

1.3.4 不同纬度处太阳视运动的轨迹6

1.3.5 日地距离与四季冷暖变化的原因7

1.4 利用北斗七星、仙后座找北极星7

1.5 天球上的天体距离7

1.6 认识星空8

1.6.1 春季星空8

1.6.2 夏季星空9

1.6.3 秋季星空10

1.6.4 冬季星空11

1.6.5 梅西耶天体12

1.6.6 晨昏蒙影（了解）12

1.7 星图的使用13

1.8 星座与星名13

2 天球坐标系14

2.1 序 言14

2.2 两种常用的坐标系14

2.2.1 地平坐标系14

2.2.2 赤道坐标系15

2.3 另外一种坐标系16

2.4 二分点及恒星时18

2.4.1 二分点18

2.4.2 恒星时19

2.5 黄道坐标系（了解）21

2.5.1 基本圈和基本点21

2.5.2 黄经（λ）21

2.5.3 黄纬（β）21

2.5.4 各坐标系极点所在星座21

3 光学天文望远镜的使用与观测22

3.1 光学天文望远镜介绍22

3.1.1 折射望远镜22

3.1.2 反射望远镜23

3.1.3 折反射望远镜23

3.2 望远镜支架装置24

3.3 望远镜目镜配置（选学）25

3.3.1 目镜性能参数25

3.3.2 目镜类型与使用方法25

3.4 天文望远镜光学性能参数26

3.5 光学设计像差26

4 大型天文望远镜与人造卫星28

4.1 大型天文望远镜28

4.1.1 光学望远镜28

4.1.2 射电望远镜29

4.1.3 空间望远镜30

4.2 人造卫星探索32

5 地月系34

5.1 地月系的绕转34

5.1.1 轨道34

5.1.2 周 期34

5.1.3 同步自转35

5.2 月相35

5.2.1 月相的成因35

5.2.2 月球对于太阳的相对运动36

5.3 日食和月食36

5.3.1 日月食的成因36

5.3.2 交食的条件37

5.3.3 日月食的种类38

5.3.4 日月食的过程39

5.3.5 食限和食季40

5.3.6 交食的概率42

5.3.7 日月食的周期43

5.4 天文潮汐（选学）43

6 太阳系45

6.1 太阳45

6.1.1 太阳的基本结构45

6.1.2 太阳的基本参数45

6.1.3 太阳的大气层45

6.1.4 太阳的发光原理47

6.2 太阳系行星运动47

6.2.1 行星的分类47

6.2.2 经典行星的共同特点48

6.2.3 行星的运动48

6.3 太阳系天体介绍51

6.3.1 经典行星51

6.3.2 矮行星54

6.3.3 太阳系小天体54

7 恒星的分类与演化57

7.1 恒星的分类57

7.1.1 光谱分类57

7.1.2 恒星的光谱光度图——赫罗图（H-R图）57

7.1.3 恒星的体积与质量58

7.1.4 双星、聚星58

7.1.5 变 星59

7.2 恒星的演化60

8 星系的分类与演化62

8.1 星系的分类62

8.1.1 椭圆星系62

8.1.2 旋涡星系62

8.1.3 棒旋星系63

8.1.4 不规则星系63

8.2 星系团（星系群）和超星系团63

8.2.1 星系集团的分类63

8.2.2 本星系群与本超星系团63

8.3 银河系64

8.4 星系的演化64

8.4.1 星系诞生理论64

8.4.2 星系演化理论64

8.5 活动星系64

8.5.1 射电星系65

8.5.2 爆发星系65

8.5.3 赛佛特星系65

8.5.4 蝎虎座BL型天体65

8.5.5 互扰星系65

9 万有引力定律与开普勒三定律66

9.1 圆周运动66

9.1.1 弧度制66

9.1.2 匀速圆周运动66

9.2 万有引力定律67

9.2.1 万有引力定律公式67

9.2.2 由万有引力提供向心力的圆周运动68

9.3 开普勒三定律68

9.4 第一宇宙速度与人造卫星69

9.4.1 第一宇宙速度69

9.4.2 有关人造卫星的一些结论69

10 天体的距离和光度70

10.1 天文学的距离尺度70

10.2 天体的亮度和光度72

10.3 星际消光与红化74

11 宇宙学76

11.1 宇宙史76

11.2 星际介质76

11.3 暗物质与暗能量77

11.4 星系红移和哈勃常数77

12 历法与节气78

12.1 儒略历78

12.2 格里历78

12.3 中国农历78

12.4 二十四节 气79

12.5 儒略日80

12.6 干支纪年80

13 天文学史81

13.1 起源81

13.2 发展81

13.3 今天82

14 重要参考数据84

14.1 全天88星座84

14.2 全天30亮星87

14.3 常见流星群母体彗星小行星88

14.4 12个最亮的球状星团88

14.5 10个大范围的弥漫星云89

14.6 21个最亮的河外星系90

14.7 梅西耶天体91

14.8 日食（2015—2060年）95

14.9 月食（2000—2019年）99

14.10 重要公式与常数100

14.10.1 物理常数（约数）100

14.10.2 提丢斯—波得定则100

14.10.3 开普勒三大定律100

14.10.4 万有引力定律100

14.10.5 望远镜100

14.10.6 星等换算101

14.10.7 会合周期101

14.10.8 天球坐标101

14.10.9 数学计算102

14.10.10 光度公式102

14.11 月 相102

14.12 天文符号103

14.13 CGS制与SI制换算103

14.14 希腊字母104

14.15 天文学数据与物理学常数105

14.16 太阳数据与月球数据106

14.17 地球一般数据106

14.18 银河系数据107

14.19 二体运动107

14.20 二体运动的轨道和相应条件107

14.20.1 第一宇宙速度（最低环绕速度）107

14.20.2 轨道形状与能量108

14.21 恒星演化109

14.22 爱丁顿光度111

14.23 S-过程与R-过程111

省实天文观测篇114

1 开学招新观测114

1.1 目 的114

1.2 步骤114

1.2.1 查天气、定观测时间114

1.2.2 定观测内容114

1.2.3 定观测地点114

1.2.4 定负责人115

1.2.5 准备器材116

1.2.6 观测117

附件1 招新报名表118

附件2 招新试题119

1.3 案例——太阳黑子观测122

1.3.1 观测太阳黑子必需的物品122

1.3.2 观测方法指导123

1.3.3 观测太阳的时间与地点的选择124

1.3.4 太阳观测注意事项124

1.3.5 实地观测124

2 兴趣提高观测（校园路边天文观测）126

2.1 目 的126

2.2 步骤126

2.2.1 定方位126

2.2.2 定时间126

2.2.3 定地点126

2.2.4 定目标126

2.3 案例——月球的目视观测126

2.3.1 月球概述127

2.3.2 观测指导127

2.3.3 观测方法介绍——目视观测和照相观测127

2.3.4 实地观测128

3 常规野外观测130

3.1 目 的130

3.2 步骤130

3.2.1 定地点130

3.2.2 查天气130

3.2.3 定观测内容130

3.2.4 定参加的人数130

3.2.5 定负责人130

3.2.6 向学校递交申请（后附申请书）130

3.2.7 召开负责人会议130

3.2.8 准备器材131

3.2.9 后勤准备131

3.2.10 观测131

3.3 观测总结131

3.4 案例——流星雨观测131

3.4.1 流星雨概述131

3.4.2 观测指导132

3.4.3 观测流星雨的注意事项132

3.4.4 实地观测（肇庆双子座流星雨观测）132

附件1135

附件2135

4 竞赛观测136

4.1 目 的136

4.2 观测内容136

4.3 观测地点136

4.4 观测人数136

4.5 观测形式（肉眼观测）136

4.6 案例——竞赛模拟观测（行星观测）136

4.6.1 行星概况136

4.6.2 行星观测137

4.6.3 案例——竞赛实地观测138

SSAA天文之星篇142

1 广东实验中学天文社（SSAA）简介142

1.1 历史悠久，成绩辉煌142

1.2 活动丰富，资源充足142

1.3 交流宽广，走向世界143

1.4 优秀的辅导老师队伍143

1.5 结构严密，分工明确143

1.5.1 社长143

1.5.2 副社长143

1.5.3 学术部143

1.5.4 组织部143

1.5.5 内务部144

1.5.6 宣传部144

1.6 薪火相传、同伴互助的精神传承，文化氛围浓厚144

2 SSAA天文之星145

袁凤芳145

冯铭斌145

许之骥146

马皓南146

张纪元148

廖智昊149

詹筑畅149

简明杰151

储岸均153

林琛尧153

黄伟庭154

李恩亮154

林诗韵155

邓淇升157

洪巽阳159

摘要篇164

梦醒时分——致无法忘怀的2014 CNAO164

寻梦之旅173

仰望星空，脚踏实地——记2014年全国天文奥赛176

永不及的梦177

追星嘉年华——2014北京全国中学生天文奥赛总决赛纪事179

记属于兴隆的一小时183

科学梦飞扬——2013科学营天文专题营活动感想185

不一样的夏天186

天文社工作总结187

竞赛获奖篇190

省赛成绩：全省之首190

国赛成绩：全国独占鳌头190

国际赛：享誉全球192

常用星空软件推荐篇194

Sky Guide194

谷歌天空地图（Google Sky Map）194

Star Chart194

Star Walk194

Star Walk2194

Solar Walk195

Starry Night195

Stellarium Mobile195

移动天文台（Mobile Observatory Pro）195

星空浏览器3（SkySafari 3）196

星空摄影196

旋涡天文馆（Vortex Planetarium）196

探索宇宙（SkySafari Pro）196

后记197