普通天文学

普通天文学课程

课程名称：普通天文学

英文名称：General Astronomy

周讲课时数：4＋3 学分数：4＋3 （2学期）

教学目的和要求：

《普通天文学》是天文系的本科基础专业课，主要介绍天球与天球坐标系、时间计量和天文望远镜等天文观测的基础知识，以及太阳系、恒星、星系和宇宙的结构与演化的主要研究成果。通过学习，要求了解天文学的主要研究手段、重要的观测现象和基本的理论成果，为后行的专业课的学习做好准备。

教材：

1. Astronomy Today, 4th edition, Prentice Hall, 2001

2. 《天文学教程》（上、下册），高等教育出版社，2003

参考书：

1. The Physical Universe, Frank, H. Shu, University Science Books (Mill Valley, California), 1982

2. Fundamental Astronomy, H. Karttunen et al., Springer, 2003

课程计划（上学期）

第一章 绪论

第一节 天文学的研究对象

第二节 天文学的研究方法

第三节 天文学的分支学科

第四节 宇宙概观

第二章 天球坐标系和时间计量系统

第一节 天球

第二节 球面三角

第三节 常用的天球坐标系

第四节 天体的周日视运动

第五节 星空周年变化与太阳周年视运动

第六节 时间及计量

第七节 不同时间计量系统的换算

第八节 历法简介

第九节 天体位置的变化和归算

第三章 天体的辐射和天文观测

第一节 天体的辐射

第二节 辐射谱及其解释

第三节 光学望远镜

第四节 辐射分析器和探测器

第五节 射电望远镜

第六节 其它波段望远镜和空间探测

第七节 天体光度测量

第八节 天体光谱测量

第四章 地球和月球

第一节 地球的形状和大小

第二节 地球的表层和内部结构

第三节 地球的大气

第四节 地球的磁场

第五节 地球的运动

第六节 地球的潮汐

第七节 月球的概况

第八节 月球的表面和内部结构

第九节 月球的运动

第十节 日食和月食

第十一节 月球的起源和演化

第五章 行星和卫星的运动

第一节 行星的视运动及其解释

第二节 行星和卫星的轨道根数和星历表

第三节 行星和卫星的轨道特征、引力范围和洛希限

第四节 行星和卫星的自转

第五节 行星和卫星的质量和大小

第六章 行星科学

第一节 行星和卫星的内部结构

第二节 行星和卫星的大气

第三节 行星的磁场和磁层

第四节 类地行星的表面

第五节 卫星

第六节 行星的环系

第七章 太阳系小天体和太阳系起源

第一节 小行星和彗星的发现和命名

第二节 小行星的轨道特征

第三节 彗星的轨道特征

第四节 小行星的物理性质

第五节 彗星的结构和性质

第六节 流星体和行星际物质

第七节 陨石

第八节 比较行星学

第九节 太阳系的起源

第十节 太阳系之外的行星

第八章 太阳

第一节 太阳的一般性质

第二节 太阳的观测

第三节 太阳的结构

第四节 光球层

第五节 色球层和过渡区

第六节 日冕和太阳风

第七节 太阳黑子和光斑

第八节 谱斑和耀斑

第九节 日珥

第十节 日地科学

课程计划（下学期）

第一章 恒星的观测

1.1 辐射基本知识

1.2 恒星的距离和大小

1.3 恒星的星等

1.4 恒星的光谱和赫罗图

1.5 双星和恒星质量

要求：了解辐射的基本知识，掌握恒星的三角测距法，恒星的大小和质量的大致范围，恒星的光度和亮度，恒星的视星等和绝对星等及其相互关系，恒星的光谱型，赫罗图的意义和各类恒星在赫罗图上的分布，恒星的主要化学成分。

第二章 太阳和恒星内部结构

2.1 太阳的物理性质

2.2 太阳与恒星的能源

2.3 太阳内部

2.4 标准太阳模型

2.5 太阳大气

2.6 太阳的活动

要求：掌握太阳和恒星内部的能源机制和内部结构，了解太阳活动现象的主要特征。

第三章 恒星的演化

3.1 主序星的演化

3.2 恒星主序后的演化

3.3 恒星演化的观测证据

3.4 密近双星的演化

要求：了解恒星演化的物理机制，不同恒星在赫罗图上的演化轨迹和最终归宿，新星、超新星的观测特征和物理机制、造父变星的周光关系和大陵佯谬的理论解释。

第四章 致密星

4.1 白矮星

4.2 中子星

4.3 黑洞

要求：掌握白矮星、中子星和黑洞的形成机制内部结构和观测特征。

第五章 星际物质和恒星形成

5.1 星际气体

5.2 星际尘埃

5.3 恒星形成的理论模型

5.4 恒星形成的观测证据

要求：掌握星际物质的大致构成和观测效应，几类星云的特征，恒星形成的基本物理过程，了解相应的观测特征。

第六章 银河系

6.1 银河系的整体结构

6.2 银河系的转动

6.3 银河系的旋涡结构

6.4 银心和银晕

6.5 银河系的起源

要求：掌握银河系的基本结构，银河系的自转，奥尔特公式，星族概念。

第七章 河外星系

7.1 星系的形态和分类

7.2 测量星系

7.3 星系集团

7.4 星系的演化

要求：掌握星系的分类和各类星系的性质，本星系群的组成和重要星系团的特征，哈勃定律的物理意义，宇宙大尺度结构分布等。

第八章 活动星系

8.1 活动星系与活动星系核

8.2 引力透镜和视超光速运动

8.3 活动星系核的理论模型

要求：掌握活动星系的观测特征和理论模型。

第九章 宇宙学

9.1 膨胀宇宙

9.2 宇宙微波背景辐射

9.3 宇宙的演化

9.4 暴胀宇宙

9.5 宇宙大尺度结构的形成

要求： 掌握宇宙学原理、哈勃定律的意义和大爆炸理论及其观测检验。

授课手段：课堂多媒体演示讲解

课堂讲解、讨论、报告、课程论文等

网络课程

成绩考核方式：命题考试，期中、期末考试成绩占70％，平时成绩占30％