第一篇：淺談天文學(xué)之射電天文學(xué)

淺談天文學(xué)之射電天文學(xué)

摘要：天文學(xué)是自然科學(xué)六大基礎(chǔ)學(xué)科之一，它推動了人類社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展。天文學(xué)對于提高民族素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神及科學(xué)的思維方法，建立正確的世界觀、宇宙觀方面有著不可替代的作用。普及天文知識，對破除迷信、反對偽科學(xué)也具有重要的科學(xué)意義。發(fā)達(dá)國家及一些發(fā)展中國家的大學(xué)、中學(xué)都普遍開設(shè)了天文學(xué)課程?，F(xiàn)在，我們學(xué)校也同樣開設(shè)了天文學(xué)選修課,這為我們這些從小就對天文產(chǎn)生好奇、現(xiàn)在對天文依然抱有興趣的人開了一扇圓夢的窗口。

關(guān)鍵字：天文 星系 射電 望遠(yuǎn)鏡

引言：自小就對天文方面頗感興趣，但一直都沒機(jī)會深入了解這方面的內(nèi)容，課本上對天文方面的知識都是淺談輒止，而我們也就只有通過看看課外書籍或者新聞來了解那神秘的未知世界。2005年“神舟六號”載人航天飛船的成功升天與著陸，讓我們看到了以前遙不可及的星際并不是夢想。嫦娥奔月一直只是作為一個(gè)神話故事，而浩瀚的宇宙亦是那么的遙不可及，而今飛天夢想的實(shí)現(xiàn)，宇宙以不再是秘密！

一：天文學(xué)的性質(zhì)

當(dāng)您抬頭仰望天空時(shí)，您知道那些閃閃發(fā)光的東西是什么嗎？一些是行星，但多數(shù)為恒星，還有一些是巨大的星系，每個(gè)星系中都有成百上千億顆恒星。天文學(xué)就是研究宇宙中的行星、恒星以及星系的科學(xué)。天文學(xué)家的任務(wù)就是解釋我們在夜空中所看到的各種天體，他們還致力于了解其他一些東西，例如，恒星的年齡以及他們與地球之間的距離等等。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運(yùn)行規(guī)律等。主要通過觀測天體發(fā)射到地球的輻射，發(fā)現(xiàn)并測量它們的位置、探索它們的運(yùn)動規(guī)律、研究它們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來源及其演化規(guī)律?，F(xiàn)在天文學(xué)按研究方法分類已形成天體測量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三大分支學(xué)科。按觀測手段分類已形成光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)和空間天文學(xué)幾個(gè)分支學(xué)科。

同時(shí)天文學(xué)是簡潔,優(yōu)美的,令人陶醉的!不少人認(rèn)為天文學(xué)離現(xiàn)實(shí)生活很遠(yuǎn),其實(shí)這也對,但說的不夠嚴(yán)謹(jǐn)!天文學(xué)不僅是一門自然科學(xué),而且還是一門自然哲學(xué),吸引無數(shù)人研究!總的來說,天文學(xué)是一門古老而又年輕的科學(xué)!天文學(xué)的發(fā)展歷程象征著人類文明的成果與輝煌!

二：射電天文學(xué)的概述

射電天文學(xué)是通過觀測天體的無線電波來研究天文現(xiàn)象的一門學(xué)科。由于地球大氣的阻攔，從天體來的無線電波只有波長約1毫米到30米左右的才能到達(dá)地面，絕大部分的射電天文研究都是在這個(gè)波段內(nèi)進(jìn)行的。射電天文學(xué)以無線電接收技術(shù)為觀測手段，觀測的對象遍及所有天體：從近處的太陽系天體到銀河系中的各種對象，直到極其遙遠(yuǎn)的銀河系以外的目標(biāo)。射電天文波段的無線電技術(shù)，到二十世紀(jì)四十年代才真正開始發(fā)展。對于歷史悠久的天文學(xué)而言，射電天文使用的是一種嶄新的手段，為天文學(xué)開拓了新的園地。

三：射電天文學(xué)的起源

1860年，蘇格蘭物理學(xué)家麥克斯韋提出一個(gè)理論，預(yù)言整個(gè)輻射家族都與電磁現(xiàn)象（即電磁輻射）有聯(lián)系，而一般可見光只是這個(gè)家族中的一小部分而已。25年以后，即在麥克斯韋因患癌癥過早去世7年后，才找到了證實(shí)他的預(yù)言的第一個(gè)確實(shí)的證據(jù)。1887年，德國物理學(xué)家H.R.赫茲從感應(yīng)線圈的火花中制造振蕩電流，結(jié)果產(chǎn)生出波長極長的輻射，比一般紅外輻射的波長長得多。H.R.赫茲探測到了這些輻射。這些輻射后來稱做無線電波或射電波。波長可以用微米（1/1000000米）來量度； 可見光的波長從0.39微米（極紫）到0.78微米（極紅）。接下去是近紅外輻射（0.78～3微米），再就是中紅外輻射（3～30微米），然后是遠(yuǎn)紅外輻射（30～1000微米）。從此開始便是射電波：所謂的微波從1000～160000微米，長波射電波長高達(dá)幾十億微米。輻射的特性不僅可以用波長來表示，也可以用頻率來表示。頻率就是每秒鐘產(chǎn)生的輻射的波數(shù)?？梢姽夂图t外輻射頻率的數(shù)值太大，因此在這兩種情況下通常不使用頻率來表示。但是，對射電波來說，頻率降低到比較低的數(shù)字，因而得到廣泛地應(yīng)用、每秒鐘1000個(gè)波叫做1千周；每秒鐘1000000個(gè)波叫做1兆周。微波的范圍從300000兆周到1000兆周。一般電臺使用的射電波波長都很長，都低到千周的范圍。在赫茲發(fā)現(xiàn)射電波后的10年期間，光譜的另一端也有了同樣的擴(kuò)展。1895年，德國物理學(xué)家倫琴意外地發(fā)現(xiàn)了一種神秘的輻射，他稱之為X射線，結(jié)果證明，X射線的波長比紫外輻射的波長短。后來盧瑟福證明，與放射性有關(guān)的γ射線的波長比X射線的還要短。于是，牛頓最初的光譜得到極大的擴(kuò)展。如果我們把波長每增加一倍看作是相當(dāng)于1個(gè)8度音程的話（如同聲音那樣），那么我們所研究的全部電磁波譜大約等于60個(gè)8度音程：可見光在靠近光譜的中心部分，僅占1個(gè)8度音程的范圍。有了比較寬的光譜，我們對恒星的認(rèn)識當(dāng)然會更加全面。例如，我們知道，太陽光中包含著大量紫外輻射和紅外輻射，這些輻射大部分被我們的大氣吸收了；但是1931年非常意外地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)探索宇宙的射電窗口。貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的一位年輕的無線電工程師央斯基，在研究經(jīng)常伴隨著無線電接收而產(chǎn)生的靜電時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一種非常穩(wěn)定的噪聲，這種噪聲不可能來自任何通常的噪聲源。他最后斷定，這種靜電是由來自外層空間的射電波引起的。最初，來自空間的射電信號似乎在太陽方向上最強(qiáng)，但一天天過去后，接收到的最強(qiáng)信號慢慢地從太陽方向移開，并且在天空中環(huán)行一圈。到1933年，央斯基斷定，這些射電波來自銀河，特別是來自靠近銀河系中心的人馬座方向。到1933年，央斯基斷定，這些射電波來自銀河，特別是來自靠近銀河系中心的人馬座方向。于是射電天文學(xué)誕生了。

四：射電望遠(yuǎn)鏡

射電望遠(yuǎn)鏡（radio telescope）是指觀測和研究來自天體的射電波的基本設(shè)備，可以測量天體射電的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線，放大射電信號的高靈敏度接收機(jī)，信息記錄、處理和顯示系統(tǒng)等。基本原理 經(jīng)典射電望遠(yuǎn)鏡的基本原理和光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡相似，投射來的電磁波被一精確鏡面反射后，同相到達(dá)公共焦點(diǎn)。用旋轉(zhuǎn)拋物面作鏡面易于實(shí)現(xiàn)同相聚焦，因此，射電望遠(yuǎn)鏡天線大多是拋物面。射電望遠(yuǎn)鏡表面和一理想拋物面的均方誤差如不大于λ/16～λ/10，該望遠(yuǎn)鏡一般就能在波長大于λ的射電波段上有效地工作。對米波或長分米波觀測，可以用金屬網(wǎng)作鏡面；而對厘米波和毫米波觀測，則需用光滑精確的金屬板(或鍍膜)作鏡面。從天體投射來并匯集到望遠(yuǎn)鏡焦點(diǎn)的射電波，必須達(dá)到一定的功率電平，才能為接收機(jī)所檢測。目前的檢測技術(shù)水平要求最弱的電平一般應(yīng)達(dá) 10 —20瓦。射頻信號功率首先在焦點(diǎn)處放大10～1，000倍，并變換成較低頻率(中頻)，然后用電纜將其傳送至控制室，在那里再進(jìn)一步放大、檢波，最后以適于特定研究的方式進(jìn)行記錄、處理和顯示。天線收集天體的射電輻射，接收機(jī)將這些信號加工、轉(zhuǎn)化成可供記錄、顯示的形式，終端設(shè)備把信號記錄下來，并按特定的要求進(jìn)行某些處理然后顯示出來。表征射電望遠(yuǎn)鏡性能的基本指標(biāo)是空間分辨率和靈敏度，前者反映區(qū)分兩個(gè)天球上彼此靠近的射電點(diǎn)源的能力，后者反映探測微弱射電源的能力。射電望遠(yuǎn)鏡通常要求具有高空間分辨率和高靈敏度。

當(dāng)代先進(jìn)射電望遠(yuǎn)鏡有﹕以德意志聯(lián)邦共和國 100米望遠(yuǎn)鏡為代表的大﹑中型厘米波可跟蹤拋物面射電望遠(yuǎn)鏡﹔以美國國立射電天文臺﹑瑞典翁薩拉天文臺和日本東京天文臺的設(shè)備為代表的毫米波射電望遠(yuǎn)鏡﹔以即將完成的美國甚大天線陣。貴州平塘的射電望遠(yuǎn)鏡FAST是現(xiàn)在世界上最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡。

在貴州平塘縣一個(gè)叫大窩凼的山溝里，正在建設(shè)世界上最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。這個(gè)望遠(yuǎn)鏡叫FAST（Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope），已于2011年3月在我國正式開工建設(shè)，相當(dāng)于30個(gè)足球場大。大窩凼的三座山峰形成一個(gè)天然“灶臺”，可以將FAST這口“大鍋”穩(wěn)穩(wěn)架在“灶臺”上面。

如果射電望遠(yuǎn)鏡足夠大，那么就連外星人的電視信號都探測得到——假如外星人真的存在而且愛看電視的話。

4年前，在美國佛州奧蘭多市舉行的“光學(xué)工程國際協(xié)會”研討會上，一位天文學(xué)家說：“從理論上說，如果外星人的確有電視節(jié)目的話，只要將足夠大的射電望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)外星人的星球，就能夠接收得到?！?/p>

據(jù)了解，與被評為“人類20世紀(jì)十大工程”之首的美國300米望遠(yuǎn)鏡相比，該望遠(yuǎn)鏡綜合性能提高了約10倍。FAST建成之后，將保持世界領(lǐng)先地位二三十年。

不過大窩凼的村民都叫不慣FAST這個(gè)有些拗口的名字，而是給它取了一個(gè)頗為形象的名字：天眼。

五：射電天文學(xué)的研究方法

對于研究射電天體來說，測到它的無線電波只是一個(gè)最基本的要求。人們還可以應(yīng)用頗為簡單的原理，制造出射電頻譜儀（見太陽射電動態(tài)頻譜儀）和射電偏振計(jì)，用以測量天體的射電頻譜和偏振。研究射電天體的進(jìn)一步的要求是精測它的位置和描繪它的圖像。一般說來，只有把射電天體的位置測準(zhǔn)到幾角秒，才能夠較好地在光學(xué)照片上認(rèn)出它所對應(yīng)的天體，從而深入了解它的性質(zhì)。為此，就必須把射電望遠(yuǎn)鏡造得很大，比如說，大到好幾公里。這必然會帶來機(jī)械制造上很大的困難。因此，人們曾認(rèn)為射電天文在測位和成像上難以與光學(xué)天文相比?？墒?，五十年代以后，射電望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展，特別是射電干涉儀（由兩面射電望遠(yuǎn)鏡放在一定距離上組成的系統(tǒng)）的發(fā)展，使測量射電天體位置的精度穩(wěn)步提高。五十年代到六十年代前期，在英國劍橋，利用許多具射電干涉儀構(gòu)成了“綜合孔徑”，系統(tǒng)，并且用這種系統(tǒng)首次有效地描繪了天體的精細(xì)射電圖像。接著，荷蘭、美國、澳大利亞等國也相繼發(fā)展了這種設(shè)備。到七十年代后期，工作在短厘米波段的綜合孔徑系統(tǒng)所取得的天體射電圖像細(xì)節(jié)精度已達(dá)2″，可與地面上的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡拍攝的照片媲美（見綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡）。射電干涉儀的應(yīng)用還導(dǎo)致了六十年代末甚長基線干涉儀的發(fā)明。這種干涉儀的兩面射電望遠(yuǎn)鏡之間，距離長達(dá)幾千公里，乃至上萬公里。用它測量射電天體的位置，已能達(dá)到千分之幾角秒的精度。七十年代中，在美國完成了多具甚長基線干涉儀的組合觀測，不斷取得重要的結(jié)果。

六：結(jié)語

近幾十年來，隨著觀測手段的不斷革新，射電天文學(xué)在多個(gè)層次中發(fā)現(xiàn)的天體射電現(xiàn)象，不僅是光學(xué)天文的補(bǔ)充，而且常常超出原來的想象，開辟出許多新的研究領(lǐng)域。由此看來，天文學(xué)在不斷的向前發(fā)展，人類定會在無邊的宇宙中不斷的展望和邁步。

第二篇：科普之天文學(xué)教學(xué)大綱[最終版]

科普之天文學(xué)教學(xué)大綱

【教學(xué)目標(biāo)】

1.啟蒙學(xué)生對科學(xué)，對天文學(xué)的興趣；

2.使學(xué)生了解基本的天文學(xué)知識，探索星空的奧秘； 3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及思考，探索能力； 4.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力，學(xué)會理論與實(shí)踐的統(tǒng)一； 5.培養(yǎng)學(xué)生自己收集資料交流討論的能力；

6.通過課程教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣?！局饕虒W(xué)形式】 1.課前復(fù)習(xí)； 2.理論講解與提問； 3.動手實(shí)踐； 4.課程小結(jié)； 5.隨堂小練；

6.大家一起提問題，解疑惑；

7.選講，閱讀【課外普及】的故事與知識； 8.穿插課外活動課與自由探討想象探索課。【教學(xué)內(nèi)容】

基礎(chǔ)篇 探索星空的奧秘（總計(jì)14課時(shí)+2課外活動）

第一章 觀察自然，仰望星空，走進(jìn)天文學(xué)。（2課時(shí)）1.1與天文學(xué)有關(guān)的自然現(xiàn)象； 何為天文學(xué)及天文學(xué)的起源； 天文學(xué)所研究的內(nèi)容。1.2.探索星空的奧秘

星星是什么？星星有哪些類型？星星與月球？ 第二章 走進(jìn)太陽系。（5課時(shí)）2.1太陽系的組成；（1課時(shí)）2.2地球的兄弟----行星：（1課時(shí)）

行星之起源與發(fā)展及其發(fā)現(xiàn)過程； 行星中的老大———木星 離太陽最近的行星———水星 地球的姊妹星———金星（金星凌日）土星(奇特的土星環(huán))沒有火的火星 海王星 天王星 冥王星

2.3會發(fā)光的太陽：（1課時(shí)）日食，極光等與太陽有關(guān)的自然現(xiàn)象； 天陽的物質(zhì)組成； 太陽周圍的未知天體； 太陽的邊界；

太陽的顏色，年齡及壽命； 2.4我們的家園地球:(1課時(shí))與地球運(yùn)動有關(guān)的自然現(xiàn)象如四季晝夜變化及解釋； 地球來自何方，如何形成； 地球上的生命是如何形成；

世界第一個(gè)星體系模型———地心說； 不停自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的地球； 2.5月球：（1課時(shí)）月球的起源，形成及演化； 月球的背面？ 月球的未來？

月亮為什么會有圓缺及其怎樣變化？ 月食是什么？ 人類對月球的探索。2.6 模擬太陽系（課外活動）

第三章 解開宇宙的神秘面紗。（4課時(shí)）

3.1何為宇宙；（1課時(shí)）3.2宇宙的昨天、今天、明天； 3.3宇宙的生理結(jié)構(gòu)：（2課時(shí)）誰構(gòu)成了宇宙？ 宇宙到底有多老？ 宇宙是無限的嗎？ 宇宙為什么一直膨脹？ 地球是宇宙的中心嗎？ 宇宙是球形的？ 宇宙有溫度與顏色嗎？ 宇宙之外又是什么？ 星際空間是什么樣子？ 3.3宇宙的家族成員：（1課時(shí)）會發(fā)光的星體------恒星；

行星，衛(wèi)星，彗星，雙子星，星云，太陽系，銀河系，星系的簡單介紹及其形成的自然現(xiàn)象；

第四章 仰望星空，辨識星座。（3課時(shí)）4.1與星座有關(guān)的神話故事；（1課時(shí)）4.2星座的起源及早期的用途；

4.3探討典型的星星如北斗七星及其所屬星座；（1課時(shí)）4.4不同季節(jié)的星空所具有的典型星座；（1課時(shí)）4.5探討星座學(xué)是否科學(xué)。4.6課外活動：我們一起看星星。

拓展篇 了解天文的背后與未來。（共九課時(shí)+1節(jié)討論課）

第五章 從古至今我們對天文的探索（4課時(shí)）

5.1 眾神的星空；（1課時(shí)）5.2人類對天文學(xué)的探索歷程:

天圓地方？

地球?yàn)橹行模?/p>

天地不墜的原因 5.3 歷法：(1課時(shí))

夏歷，殷歷，周歷；

陽歷，陰歷，陰陽歷；

公元，世紀(jì)，年代；

上古，中古，三古；

紀(jì)年法，計(jì)月法，計(jì)時(shí)法；

四時(shí)及24節(jié)氣。

5.4 中國古代對天文的觀測儀；（1課時(shí)）5.5 現(xiàn)代天文觀測儀；

5.6 人類對宇宙的探索：（1課時(shí)）

中外對月球的探測歷程；

太空探索；

銀河系及銀河系之外；

空間站。

第六章 深入宇宙（5課時(shí)）6.1 時(shí)間與空間；（1課時(shí)）6.2 何為宇宙暗物質(zhì)；（1課時(shí)）6.3 何為黑洞？黑洞可發(fā)現(xiàn)嗎？ 6.4宇宙的歸宿

6.5令人無法想象的宇宙問題；（1課時(shí)）

6.6螺帽與螺栓----空間旅行與基本物理學(xué)；（1課時(shí)）6.7 多維空間與平行宇宙；（1課時(shí)）6.8 外星人真的存在嗎？ 【課外普及】

通過印發(fā)與課堂資料一同的知識普及故事，資料等，使同學(xué)們了解天文學(xué)的一些趣聞，以及了解天文學(xué)的熱點(diǎn)話題以及時(shí)事發(fā)展，拓展同學(xué)們的天文視野，深入喜歡上天文學(xué)。其中印發(fā)的內(nèi)容包括以下發(fā)面：

1.與天文學(xué)有關(guān)的神話；

授課教師：劉潔 2014300409

2.著名的天文學(xué)家及其故事； 3.天文學(xué)中探討的熱點(diǎn)問題； 4.天文探索新發(fā)現(xiàn)； 5.天文小知識；

6.拓展篇中的一些有趣話題； 7.學(xué)生感興趣的話題。

第三篇：中小學(xué)天文學(xué)課件

中小學(xué)天文學(xué)課件

中小學(xué)天文學(xué)課件怎么設(shè)計(jì)？以下是小編整理的相關(guān)范文，歡迎閱讀。

教學(xué)目標(biāo)

1． 能從資料中獲取太陽系的有關(guān)知識。

2．情感、態(tài)度與價(jià)值觀

理解沒有太陽，地球上就沒有生命。

科學(xué)知識

1.知道太陽是一個(gè)溫度很高的大火球。

2.知道太陽系的組成及行星的排列順序。

3.了解金星的基本情況。

教學(xué)導(dǎo)入

師：今天我們要乘坐一輛神奇校車，開始我們奇妙的太陽系之旅。

旅途中請大家弄清楚太陽系的組成，并了解組成太陽系的一些星球的知識，填寫好資料卡。向同學(xué)提問，讓學(xué)生先來說一說他們所知道的有關(guān)太陽知識。二．講解教材，了解太陽以及太陽系的組成，填寫資料卡

1．闡述太陽對于人類的重要性，強(qiáng)調(diào)“恒星”的初步概念——像太陽這樣自己能發(fā)光發(fā)熱，并且位置不變的星球叫恒星。

2.介紹太陽系的組成和各個(gè)行星的特點(diǎn)，并且通過用圖片（用磁石固定在黑板上）展示太陽系的全貌和八個(gè)行星的獨(dú)貌以及矮行星和小天體。讓學(xué)生通過圖片更加深刻的體會到宇宙的神秘和美麗。

講解：太陽系中有一大恒星和八大行星，他們是太陽、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星（水晶球、鉆木取火、陸天海）。八大行星是這個(gè)家族里八個(gè)大小不

一、性格各異的兄弟。水星是個(gè)小個(gè)子，和月亮很相似，上面并沒有水。

金星在質(zhì)量、體積、構(gòu)造方面則和地球有不少相似之處，不過大氣很濃密，竟達(dá)地球的六十倍。

地球是太陽系里唯一一顆有生命存在的星球。其它行星不是太熱就是太冷，沒有維持生命的條件。（同學(xué)們可以看一下圖片上地球在宇宙中的樣子）火星只有地球一半大小，因?yàn)橛至劣旨t，人們叫它“火星”。木星是九個(gè)行星中個(gè)頭最大的一個(gè)，它比其它七大行星加起來還大。

（火星和木星之間有個(gè)小行星帶，這里有無數(shù)顆小行星）

土星是帶有最大最亮光環(huán)的行星。八大行星中有4顆行星有光環(huán)，他們分別是木星、土星、天王星、海王星。（大家找找圖片中哪顆是土星，同學(xué)們真聰明！）天王星和海王星是離太陽系最遠(yuǎn)的兩顆行星。

八個(gè)兄弟的感情都很好，他們各自運(yùn)行在自己的軌道上，從不發(fā)生矛盾。這就告訴我們，要遵守紀(jì)律，要是這些星球也像有些同學(xué)一樣，不守規(guī)矩，在宇宙中相撞了，就會發(fā)生大爆炸。

所以，我們上課時(shí)應(yīng)該怎么樣？（同學(xué)回答）不應(yīng)該怎么樣？（同學(xué)回答）

3.組織分好小組，每個(gè)小組發(fā)一張資料卡，以小組的形式進(jìn)行填寫資料卡環(huán)節(jié)。通過這個(gè)環(huán)節(jié)增強(qiáng)學(xué)生合作交流的能力。其中教材模仿著名叢書《神奇校車》編寫。

組織交流

1．什么是太陽系？由哪些星體組成？

2．請介紹你印象最深的內(nèi)容。

3．教師說明書本中定義的太陽系組成。

回顧課堂

1.概括課堂主要內(nèi)容。

2.預(yù)告下節(jié)課要講述的內(nèi)容。

課外作業(yè) 觀察金星（肉眼可看見）

1．提示學(xué)生特別注意安全。

2．告知學(xué)生金星是很明亮的星體，它常常出現(xiàn)在朝陽和落日的附近。有時(shí)，金星在日出前4小時(shí)或日落后4小時(shí)出現(xiàn)在空中。在深夜是看不到金星的。

[中小學(xué)天文學(xué)課件]

第四篇：中國古代天文學(xué)

中國古代天文學(xué)

我國古代天文學(xué)從原始社會就開始萌芽了。公元前24世紀(jì)的帝堯時(shí)代，就設(shè)立了專職的天文官，專門從事“觀象授時(shí)”。早在仰韶文化時(shí)期，人們就描繪了光芒四射的太陽形象，進(jìn)而對太陽上的變化也屢有記載，描繪出太陽邊緣有大小如同彈丸、成傾斜形狀的太陽黑子。公元16世紀(jì)前，天文學(xué)在歐洲的發(fā)展一直很緩慢，在從2世紀(jì)到16世紀(jì)的1000多年中，更是幾乎處于停滯狀態(tài)。在此期間，我國天文學(xué)得到了穩(wěn)步的發(fā)展，取得了輝煌的成就。我國古代天文學(xué)的成就大體可歸納為三個(gè)方面，即：天象觀察、儀器制作和編訂歷法。

我國最早的天象觀察，可以追溯到好幾千年以前。無論是對太陽、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太陽黑子、日珥、流星雨等罕見天象，都有著悠久而豐富的記載，這些記載至今仍具有很高的科學(xué)價(jià)值。在我國河南安陽出土的殷墟甲骨文中，已有豐富的天文象現(xiàn)的記載。這表明遠(yuǎn)在公元前14世紀(jì)時(shí)，我們祖先的天文學(xué)已很發(fā)達(dá)了，有世界上最早最完整的天象記載。我國是歐洲文藝復(fù)興以前天文現(xiàn)象最精確的觀測者和記錄的最好保存者。

我國古代在創(chuàng)制天文儀器方面，也做出了杰出的貢獻(xiàn)，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和制造了許多種精巧的觀察和測量儀器。最古老、最簡單的天文儀器是土圭，也叫圭表。它是用來度量日影長短的，它最初是從什么時(shí)候開始有的，已無從考證。

此外，西漢的落下閎改制了渾儀，這種我國古代測量天體位置的主要儀器，幾乎歷代都有改進(jìn)。東漢的張衡創(chuàng)制了世界上第一架利用水利作為動力的渾象。元代的郭守敬先后創(chuàng)制和改進(jìn)了10多種天文儀器，如簡儀、高表、仰儀等。

古人勤奮觀察日月星辰的位置及其變化，主要目的是通過觀察這類天象，掌握他們的規(guī)律性，用來確定四季，編制歷法，為生產(chǎn)和生活服務(wù)。我國古代歷法不僅包括節(jié)氣的推算、每月的日數(shù)的分配、月和閏月的安排等，還包括許多天文學(xué)的內(nèi)容，如日月食發(fā)生時(shí)刻和可見情況的計(jì)算和預(yù)報(bào)，五大行星位置的推算和預(yù)報(bào)等。一方面說明我國古代對天文學(xué)和天文現(xiàn)象的重視，同時(shí)，這類天文現(xiàn)象也是用來驗(yàn)證歷法準(zhǔn)確性的重要手段之一。測定回歸年的長度是歷法的基礎(chǔ)。我國古代歷法特別重視冬至這個(gè)節(jié)氣，準(zhǔn)確測定連續(xù)兩次冬至的時(shí)刻，它們之間的時(shí)間間隔，就是一個(gè)回歸年。

根據(jù)觀測結(jié)果，我國古代上百次地改進(jìn)了歷法。郭守敬于公元1280年編訂的《授時(shí)歷》來說，通過三年多的兩百次測量，經(jīng)過計(jì)算，采用365.2425日作為一個(gè)回歸年的長度。這個(gè)數(shù)值與現(xiàn)今世界上通用的公歷值相同，而在六七百年前，郭守敬能夠測算得那么精密，實(shí)在是很了不起，比歐洲的格里高列歷早了300年。

我國的祖先還生活在茹毛飲血的時(shí)代時(shí)，就已經(jīng)懂得按照大自然安排的“作息時(shí)間表”，“日出而作，日入而息”。太陽周而復(fù)始的東升西落運(yùn)動，使人類形成了最基本的時(shí)間概念— “日”，產(chǎn)生了“天”這個(gè)最基本的時(shí)間單位。大約在商代，古人已經(jīng)有了黎明、清晨、中午、午后、下午、黃昏和夜晚這種粗略劃分一天的時(shí)間概念。計(jì)時(shí)儀器漏壺發(fā)明后，人們通常采用將一天的時(shí)間劃分為一百刻的做法，夏至前后，“晝長六十刻，夜短四十刻”；冬至前后，“晝短四十刻，夜長六十科”；春分、秋分前后，則晝夜各五十刻。盡管白天、黑夜的長短不一樣，但晝夜的總長是不變的，都是每天一百刻。

包括天文學(xué)在內(nèi)的現(xiàn)代自然科學(xué)的極大發(fā)展，最早是從歐洲的文藝復(fù)興時(shí)期開始的。文藝復(fù)興時(shí)期大致從14世紀(jì)到16世紀(jì)，大體相當(dāng)于我國明初到萬歷年間。這200年間，我國天文學(xué)的主要進(jìn)展至少可以列舉以下幾項(xiàng)：翻譯阿拉伯和歐洲的天文學(xué)事記；從公元1405-1432年的20多年間，鄭和率領(lǐng)艦隊(duì)幾次出國，船只在遠(yuǎn)洋航行中利用“牽星術(shù)”定向定位，為發(fā)展航海天文學(xué)做出了貢獻(xiàn)；對一些特殊天象做了比較仔細(xì)的觀察，譬如，1572年的“閣道客星”和1604年的“尾分客星”，這是兩顆難得的超新星。

我國古代觀測天象的臺址名稱很多，如靈臺、瞻星臺、司天臺、觀星臺和觀象臺等?，F(xiàn)今保存最完好的就是河南登封觀星臺和北京古觀象臺。

我國還有不少太陽黑子記錄，如公元前約140年成書的《淮南子》中說：“日中有烏?！惫?65年的一次記載中說：“日中有王字。” 戰(zhàn)國時(shí)期的一次記錄描述為“日中有立人之像”。更早的觀察和記錄，可以上溯到甲骨文字中有關(guān)太陽黑子的記載，離現(xiàn)在已有3000多年。從公元前28年到明代末年的1600多年當(dāng)中，我國共有100多次翔實(shí)可靠的太陽黑子記錄，這些記錄不僅有確切日期，而且對黑子的形狀、大小、位置乃至分裂、變化等，也都有很詳細(xì)和認(rèn)真的描述。這是我國和世界人民一份十分寶貴的科學(xué)遺產(chǎn)，對研究太陽物理和太陽的活動規(guī)律，以及地球上的氣候變遷等，是極為珍貴的歷史資料，有著重要的參考價(jià)值。

我國對哈雷彗星觀測記錄久遠(yuǎn)、詳盡?！妒酚洝で厥蓟时炯o(jì)》記載的秦始皇七年（公元前240年）的彗星，各國學(xué)者認(rèn)為這是世界上最早的哈雷彗星記錄。從那時(shí)起到1986年，哈雷彗星共回歸了30次，我國史籍和地方志中都有記錄。實(shí)際上，我國還有更早的哈雷彗星記錄。我國已故著名天文學(xué)家張鈺哲在晚年考證了《淮南子·兵略訓(xùn)》中“武王伐紂，東面而迎歲，??彗星出而授殷人其柄”這段文字，認(rèn)為當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的這顆彗星也是哈雷彗星。他計(jì)算了近四千年哈雷彗星的軌道，并從其他相互印證的史料中肯定了武五伐紂的確切年代應(yīng)為公元前1056年，這樣又把我國哈雷彗星的最早記錄的年代往前推了800多年。1973年，我國考古工作者在湖南長沙馬王堆的一座漢朝古墓內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一幅精致的彗星圖，圖上除彗星之外，還繪有云、氣、月掩星和恒星。天文史學(xué)家對這幅古圖做了考釋研究后，稱之為《天文氣象雜占》，認(rèn)為這是迄今發(fā)現(xiàn)的世界上最古老的彗星圖。早在2000多年前的先秦時(shí)期，我們的祖先就已經(jīng)對各種形態(tài)的彗星進(jìn)行了認(rèn)真的觀測，不僅畫出了三尾彗、四尾彗，還似乎窺視到今天用大望遠(yuǎn)鏡也很難見到的彗核，這足以說明中國古代的天象觀測是何等的精細(xì)入微。

我國古代對著名的流星雨，如天琴座、英仙座、獅子座等流星雨，各有好多次記錄，光是天琴座流星雨至少就有10次，英仙座的至少也有12次。獅子座流星雨由于1833年的盛大“表演”而特別出名。從公元902～1833年，我國以及歐洲和阿拉伯等國家，總共記錄了13次獅子座流星雨的出現(xiàn)，其中我國占7次，最早的一次是在公元931年10月21日，是世界上的第二次紀(jì)事。從公元前7世紀(jì)算起，我國古代至少有180次以上的這類流星雨紀(jì)事。

中國古代天文地理學(xué)成就

1、日食記錄：流星，新星和超新星，彗星，五星連珠，太陽黑子，石刻。

2、歷法：治歷方法，節(jié)氣，《太初歷》、《大明歷》、《大衍歷》、《授時(shí)歷》。

3、天文著作：《甘石星經(jīng)》、《靈憲》。

4、天文儀器：圭表，日晷，漏刻，渾儀，渾天儀，地動儀，渾象，簡儀，仰儀，水運(yùn)儀象臺。

5、著名天文學(xué)家：甘德，落下閎，張衡，祖沖之，張遂（僧一行），郭守敬，沈括。

6、著名地理學(xué)家：裴秀，酈道元，徐霞客，魏源。

7、天文地理學(xué)成就：制圖六體，風(fēng)的觀測和儀器，降水的觀測和儀器，濕度的觀測和儀器，地震儀的發(fā)明，云的觀測和云圖集，《水經(jīng)注》，《徐霞客游記》，《海國圖志》。

第五篇：天文學(xué)考試論文要求原創(chuàng)

天文選修課上學(xué)到的綢繆束薪，三星在天。今夕何夕，見此良人。子兮子兮，如此良人何！

——題記

康德說：“世界上有兩樣?xùn)|西能震撼人的心靈，一樣是心中崇高的道德準(zhǔn)則，一樣是頭頂上璀璨的星空?！贬溽嘣谔煳膶W(xué)課堂，仰望星空，感受宇宙的奧秘，大自然的神奇，是一個(gè)求知的過程，也是一個(gè)樂趣無窮的過程。

“三星”高照，星座物語，天狼神話，北斗回移，宇宙是何其微妙！白羊若水，寶瓶執(zhí)著，雙魚隱逸，摩羯孤獨(dú)，人類是何其智慧！在曼妙的天文學(xué)課堂，懂得了“三星”即獵戶座的參星，天上原來有88個(gè)星座，天狼東南升西南落，北極星也會更替；明白了一個(gè)時(shí)代的人只能看到時(shí)空的一個(gè)片刻，宇宙中的任何一個(gè)時(shí)空點(diǎn)看到的法則都是一樣的??

宇宙膨脹，奇點(diǎn)奧秘，微博輻射，破缺之說，見證了古老的傳奇：人類面對的三個(gè)最根本的問題——從哪里來，要干什么，到哪里去。宇宙是大自然奇妙設(shè)計(jì)、高度智慧的產(chǎn)物；在探索大自然的奧秘中，譜寫了科學(xué)的瑰麗。感謝托勒密，感謝哥白尼，感謝伽利略，感謝牛頓，讓宇宙的科學(xué)之光普照了大地。

在每周四晚的天文學(xué)課堂，%老師集眾科學(xué)家發(fā)現(xiàn)于一身，帶我們暢游天文世界，感受宇宙之奧秘，生命之神奇，悠哉，樂哉！