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绝对星等
地球概论第三版课后练习参考答案
第一章(地理坐标与天球坐标)参考答案
1.1 地理坐标:纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……
1.2 地球上的方向(地平面):南北极、南北半球、东西半球、东方西方
2.1 引出两个重要概念:天球周日运动、太阳周年运动
2.2 天球坐标:天球大圆及其两极
地平圈:Z、Z′;子午圈:E、W;天赤道:P、P′
卯酉圈:S、N;黄道:K、K′;六时圈:Q、Q′
2.3 天球坐标:天球大圆的交点:
子午圈与地平圈:S、N;子午圈与天赤道:Q、Q′
子午圈与卯酉圈:Z、Z′;子午圈与六时圈:P、P′
天赤道与地平圈:E、W;天赤道与黄道:^、d
黄赤交角(ε=23°26′)
2.4 第一赤道坐标系:时角,右旋坐标系,与天球周日运动(地球自转)相联系,
天球周日运动方向向西,时角向西度量。
第二赤道坐标系:赤经,属左旋坐标系,与太阳周年运动相联系,
太阳周年运动方向向东(地球向西),赤经向东度量。

2.5 第二赤道坐标系(δ, a)、黄道坐标系(b, l)均以^为原点,所以有:^(0°、0h)、^(0°、0°)
2.6 在黄道坐标系中:P(90°-ε,90°);在第二赤道坐标系中:K(90°-ε,18h)
2.7 西南方半空(地平坐标系)
2.8 当δs=hs,ts= As时,地处南、北两极(即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起)
2.9 已知:S=t^=aQ=6h38m,t★=21h50m,故根据公式:S=t★+a★有:a★=-15h12m(8h48m)
2.10 t=2h39m
2.11 90°-35°+ε=78°26′,90°-35°+ε=31°24′
2.12(答案顺序)太阳黄纬(b)、太阳黄经(l)、太阳赤纬(δ)、太阳赤经(a)
春分(^):0°、0°、0°、0h;夏至(a):0°、90°、ε、6h
秋分(d):0°、180°、0°、12h;冬至(g):0°、270°、-ε、18h
2.13(答案顺序)高度(h)、方位(A)、赤纬(δ)、时角(t)、赤经(a)
天顶Z:90°、任意、31.5°、0h、9h5m;天底Z′:-90°、任意、-31.5°、12h、21h45m
天北极P:31.5°、180°、90°、任意、任意;天南极P′:-31.5°0°、-90°、任意、任意
东点E:0°、270°、0°、18h、5h45m;西点W:0°、90°、0°、6h、3h5m
南点S:0°、0°、-58.5°、0h、9h5m;北点N:0°、80°、58.5°、12h、21h45m
上点Q:58.5°、0°、0°、0h、9h45m;下点Q′:-58.5°、180°、0°、12h、12h
第二章(地球的宇宙环境)参考答案
3.1 恒星--(如同太阳)
发光:质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放;
光谱信息:表面温度、物理性质、化学成分、运动方向,
确定恒星光度,比较视亮度,推知恒星距离等。
3.2 亮度与光度--恒星的明暗程度,恒星本身的发光强度。

视星等与绝对星等--亮度等级(m)和光度等级(M)。

M=m+5-5lgd(d指该恒星的距离),因为大部分恒星的距离都在10秒差距之外,故有M>m。
3.3 (天球周日运动、太阳周年运动、夜半中星)
3.4 0等星。5.1等,天空全黑时可见
3.5 赫罗图是根据恒星的光谱型和光度绘制的坐标关系图,表明恒星温度越高,其光度就越大;
可求主序星的位置,反映恒星的演化历程。

3.6 银河与银河系;河外星系和总星系
4.1 太阳距离、大小和质量测量方法:(P37第18-34行)
太阳半径R等于太阳平均视半径(16′)乘日地距离。利用太阳半径可求太阳大小;
利用万有引力可求太阳质量:M=RV2/G  (R=1.496×1011m,V=2.978×104m/s,G=6.67×10-11m2/kg)
4.2 太阳大气:太阳可直接观察到外部等离子体层次;
太阳风:日冕高速膨胀,行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速离子流。
太阳活动:太阳磁场支配下太阳外层大气的剧烈运动;
对地球影响:黑子/气候,耀斑/无线电通讯,磁暴/极光等。
4.3 哥白尼“日心”体系:把周日运动归之于地球绕轴自转,而把周年运动归之于地球绕太阳公转;
行星的复杂的环状视运动,则是地球和行星同时绕太阳公转的复合运动的结果。
唯有月球才是唯一绕地球运动的卫星。
日心说是整个近代天文学的基石。开普勒定理(即行星运动三定理):轨道定理、面积定理、周期定理。

牛顿对开普勒定理的发展:他指出天球轨道可以是任意圆锥曲线,速度是决定轨道形状的必要条件;
他用数学方法证明了在引力作用下行星绕太阳运动的面速度不变;他修正了第三定理公式。
牛顿由于发现了万有引力定理而创立了科学的天文学。
4.4 绕日公转周期:125a;与太阳的平均距离:4AU
4.5 行星分类:(地球轨道/小行星带/质量和化学组成)
4.6 彗星--在偏心率很大的轨道上绕太阳运动的冰冻物质;
星体--太阳系中围绕太阳运动的微小颗粒;
流星--流星体进入地球大气,摩擦发光在天空中划出一道闪量的余迹。

没有大气可以看到彗星,但不能看到流星。
4.7 康德“星云说”基本论点:太阳系由弥漫星云物质演化而来,形成太阳系的动力是自引力
(星云各部分之间相互吸引的力)。

意义:在僵化的的自然观上打开第一个缺口,关于第一次推动的问题被取消了,
地球和整个太阳系表现为某种在时间的进程中逐渐生成的东西。

5.1 月球有时会遮掩太阳、行星和恒星,却从没被别的天体遮掩过。
月球距离地球最近,是地球唯一的天然卫星,和地球相互绕转产生月相变化,因此产生古代历法。
且对地球的潮汐现象有着主导作用。

5.2 地球和月球的半径之比
5.3 大81倍
5.4 同步自转--月球自转和绕地公转具有相同的方向和周期。
5.5 2×3.7=7.4min(无升起现象)
5.6 恒星月是月球在白道上连续两次通过同一恒星所需的时间;塑望月是月相变化的周期。
恒星月是月球绕转地球的恒星周期,长度为27d43m12s;
塑望月是月球同太阳的会合周期,长度为29d12h44m3s。

5.7 上弦月傍晚(日落)中天;下弦月早晨(日出)中天;半夜满月位于南方上空(中天)。
5.8 满月或将满月--太阳与月球之间的距角为180o。
5.9 上弦月--月落时太阳在下中天,月球在太阳东侧(后升后落)
5.10 判断
1:首先,否定(c)和(d),因为月亮凸向上方意味着太阳尚未西落;
其次,月亮的赤纬是:δm=±ε±5o9′,我国位于北半球中低纬度,绝大部分地区只能朝南看月亮。

(b)图中的月相是新月,与题词中所说的"残月"不符,故只有选(a)。
判断
2:直接根据“晓风”二字判断当时为凌晨,当你朝南看时只有(a)符合,亦即:太阳位于东方地平以下。

第三章(地球的运动)参考答案
6.1 北半球右偏(南偏),南半球左偏(北偏),赤道不偏,7.5º/h
6.2 南北两极在地面上的移动叫极移。
南北两极在天球上的移动,反映了地轴在宇宙空间的运动叫做地轴进动。进动造成天极的移动,但不涉及地极在地面上位置的变化。

6.3 5º/20ˊ=15a。

在地球形状变圆、黄赤交角(ε)变小、地球自转的速度变快时,岁差(p)将会消失。
6.4 地球越扁,合力矩力臂的长度差越大,则进动越快。
月地距离越近则引力越大,合力矩越大,故进动越快。
地球的密度大时,合力矩对地球作用的效果就不明显,则进动慢些,地球自转快些时,自转力矩与合力矩相抵消一部分,所以变慢些。

6.5 因为黄赤交角(ε)和地球椭圆轨道这两个因素同时存在,以致太阳每日的赤经差因季节而变化,所以视太阳日长度因季节而变化。因为黄赤交角和地球椭圆轨道这两个因素同时存在并互相干扰,前者使视太阳日长度发生±21s的变化;后者使真太阳日发生±8s的变化。二者之中,前者是主要的,因此视太阳日的变化,大体是二至日最长,二分日最短。因为视太阳日长度因黄赤交角和日地距离而变化,二者的叠加主极发生南至后,这是因为,地球过近日点在冬至后不久。
6.6 V(φ)=V*cosφ=456m/s*cosφ。
在同一纬度处地球自转速度随高度的增加而增大。当φ=60º时地球自转的速度减为在赤道的一半。
6.7 天顶赤纬等于当地纬度,而该恒星又刚好位于当地的天顶,所以恒星的赤纬也等于δ行星分类
6.8 天体中天时,其时角等于0或180º。
因为时角的起点和方位角的起点都是午圈,所以其方位角也为0º或180º。不是所有天体都一样,只对于恒星。

6.9 因为恒星离北天极23º

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