天文学导论 教学日历

1、教学日历分四大部分：一、天文学入门（天文系导论I）第一章：绪论（9月12-26日）课堂教学内容：课程简介；宇宙概观；关于天文学科课外教学活动：参观校内望远镜；参观北京天文馆；作业一：参观感想第二章：天球和天球坐标系（10月24日课堂教学内容：天球的概念；天球坐标系；作业二天体的周日视运动；天体的周年视运动；作业三课外教学活动：使用小望远镜目视观测月亮和大行星第三章：时间和历法（11月21日课堂教学内容：时间计量系统；地方时、世界时和区时；恒星时与平时的换算；作业四现代时间服务；历法；作业五课外教学活动：参观古观象台第四章：天文望远镜（12月12-19日）获得天体信息的渠道；天文望远镜；望远镜的

2、性能；作业六第五章：太阳系（12月26日太阳系概况；行星；行星的轨道运动；行星的视运动；作业七月球；作业八太阳系小天体二、近代天文学前沿第一讲 天体物理学发展的世纪回顾与展望 （0.5学时）主要内容：近代天文学发展过程、重大发现和对二十一世纪天体物理学的展望。教学要求：了解本讲和本课程的基本要求和基本内容。第二讲 寻找另外一个地球 (1.5学时)主要内容：地球及其他太阳系行星的基本概况和性质，太阳简介。从人类对太阳系的了解和探测行星方法中，找到对其他恒星的行星系统的探测线索及可行性方法，介绍目前探测的结果和最新进展。了解人类开拓太空的历史、人类对生命的定义及搜索地外文明的历史、方法和进展。教学

3、要求：简单了解现代望远镜的新技术与新进展，理解通过已有观测手段寻找另外一个地球的理论基础和方法。重点：从对我们熟知的地球及其环境的知识，找到对其他恒星的行星系统的探测线索及可行性方法，并了解如何付诸实践。第三讲 太阳和太阳风暴 （1.5学时）主要内容：太阳基本情况和太阳活动。教学要求：了解太阳作为一颗典型恒星代表的基本性质和太阳的各种活动。重点：太阳的性质和活动情况。第四讲 为什么把冥王星除名（0.5学时）主要内容：新的行星定义，冥王星性质和轨道运动，把冥王星除名的原因。 教学要求：掌握新的行星定义重点：如何运用新的行星定义第五讲 宇宙是起源于一次大爆炸吗？ (2学时)主要内容：宇宙的膨胀与哈

4、勃定律；热大爆炸宇宙模型及其观测证据。教学要求：了解宇宙的演化历史，掌握热大爆炸宇宙模型及其观测证据。重点：热大爆炸宇宙模型及其观测证据第六讲 类星体的发现 （2学时）主要内容：类星体的发现历史，类星体的观测手段和基本观测特征，类星体对星系研究和宇宙学的重大意义。 教学要求：了解类星体的历史、类星体的定义及其观测。重点：掌握类星体的基本特征和重大意义。 第七讲 活动星系核的多波段观测（2学时）主要内容：多波段观测技术和方法；活动星系核的特征。教学要求：了解光学、红外、射电、紫外、X射线和射线的观测原理和方法以及用多波段的地面和空间观测研究活动星系核。重点：多波段观测；活动星系核的特征。第八讲

5、从蟹状星云到脉冲星（2学时）主要内容：脉冲星的发现历史，脉冲星的观测特征和理论模型，发现脉冲星的重大意义。教学要求：了解脉冲星的历史、观测特征和重大意义。重点：脉冲星的发现，了解脉冲星的观测特征和理论模型。第九讲 宇宙中的黑洞（1学时）主要内容：黑洞的概念和观测证据及其在恒星演化中的地位；相对论理论在黑洞中的应用。教学要求：了解黑洞的概念、观测证据及展望。重点：黑洞的概念和观测。第十讲 宇宙中的暗物质（1学时）主要内容：暗物质的由来和发现，暗物质的存在证据，暗物质的存在对宇宙大尺度分布的均匀性和宇宙运动和演化的重要意义。教学要求：了解暗物质的概念及其存在证据。重点：暗物质的概念及其存在证据。第

6、十一讲 向物理规律挑战的近代天文学（1学时）主要内容：天文学中诸多现象：如黑洞、白洞、暗物质和暗能量、反物质等等，对物理学规律的挑战和推动作用；展望物理学规律的发展前景。教学要求：了解天文学对物理规律的应用和推动作用。第十二讲 天文学的发展和宇宙观（1学时）主要内容：天文学的发展历史，尤其是近代天体物理学发展中的关键历史阶段；二十一世纪天文学的发展展望；了解人类当前的宇宙观。教学要求：天文学的发展历史，人类对宇宙观认识的过程和现状。三、天文学导论第一章 绪论（2学时）主要内容：1 天文学的发展历史2 天文学的研究对象与方法3 天文学和物理学的关系4 天文学与诺贝尔物理学奖教学要求：了解本课程基

7、本内容、要求、重点及目标。第二章 恒星基本概念（4学时）主要内容：1 恒星距离及其测定2 恒星的大小和质量3 恒星的亮度，视星等，热星等和热改正4 恒星的绝对星等和光度教学要求：掌握有关恒星的基本概念和概况，学会应用有关公式进行计算。重点：恒星基本量的理解和运用，天文特有的单位制。第三章 恒星的光谱和化学组成（4学时）主要内容：1 物理知识准备 2 氢原子光谱及其线系3 恒星观测光谱的分析确定恒星的化学组成和物理性质4 恒星上的化学元素丰度教学要求：复习和回顾有关的原子物理知识，了解恒星光谱的基本特征，掌握恒星观测光谱的分析方法，并学会如何从恒星光谱得到恒星的化学组成、速度、自转、磁场等物理量

8、，为相关实验做好理论知识的准备。重点：如何从恒星光谱得到恒星的物理量。第四章 恒星的颜色与光谱能量分布（4学时）主要内容：1 黑体辐射2 维恩位移定律3 恒星的光谱能量分布和辐射曲线4 恒星的光谱分类5 决定恒星光谱型的主要因素教学要求：了解恒星辐射的基本知识、多色测光方法以及从恒星的光谱能量分布和辐射曲线得到温度等基本物理量；了解恒星的光谱分类及其重要性。重点：恒星辐射的基本知识、多色测光方法、各种温度的概念和恒星光谱分类的重要性。第五章 天文观测方法（6学时）主要内容：1 地面光学望远镜回顾2 望远镜终端和辐射探测器3 射电望远镜及其观测4 红外天文观测5 空间望远镜和全波段天文观测教学要

9、求：学习各波段望远镜基本参量、特点和使用方法；了解各波段辐射探测器情况；了解望远镜的新成就与新动态；具备观测基本技能；引导学生实际动手参与实测能力的培养。重点： 掌握波段望远镜及其探测器基本参量、特点和使用方法。并为实验打好基础。第六章 离我们最近的恒星太阳（3学时）主要内容：1 太阳的概况2 太阳的观测3 太阳的内部结构与能源4 太阳活动5 太阳和其他恒星的关系及日地关系6 太阳系起源与演化教学要求：较全面掌握太阳的基本知识。重点：太阳的分层结构、太阳的能源、辐射转移和太阳的活动。第七章 变星（3学时）主要内容：1 变星及其分类；2 脉动变星及其周光关系；3 新星和超新星；4 其他变星；教学

10、要求：掌握各类变星的基本情况及其特征，利用变星测距的方法。重点：变星测距的方法：如造父变星的周光关系测距法、超新星测距法等等。第八章 双星（2学时）主要内容：1 双星及其分类；2 双星的轨道运动；3 万有引力定理和恒星质量的测定；4 特色双星及其研究。教学要求：了解双星及其分类，以及双星的重要意义。掌握双星测量恒星质量的方法和力学视差的概念。重点：掌握双星测量恒星质量的方法以及双星在天文学中的重要地位。第九章 致密星 （3学时）主要内容：1 白矮星2 中子星3 黑洞 教学要求：掌握各种致密星的基本情况，如内部结构、物理状态等等，了解对它们的观测方法。重点：致密星的奇特特性及其在恒星演化中的地位

11、。第十章 赫罗图和恒星的演化（4学时）主要内容：1 赫罗图2 主序星的演化3 恒星主序后的演化4 密近双星的演化5 星团及其赫罗图教学要求：掌握赫罗图；了解赫罗图在恒星演化中的重要意义以及利用赫罗图得到恒星的各种信息；对各种不同质量的恒星在赫罗图上的演化路径有所认识；应用赫罗图理解密近双星的演化程；掌握星团赫罗图，并利用星团赫罗图测距。重点：赫罗图的概念；赫罗图的运用。第十一章 星际介质和恒星的形成（3学时）主要内容：1 星际介质2 分子云和恒星的形成，恒星的主序前演化教学要求：了解星际介质的表现形式，它对天体观测的影响；星际介质和恒星形成之间的关系以及恒星的主序前演化。重点：各种星际介质对天

12、体观测的影响：如星际消光、色余等概念；恒星形成以及恒星的主序前演化。第十二章 银河系（2学时）主要内容：1 银河系的整体结构2 银河系的转动3 银河系的旋涡结构4 银心和银晕5 银河系的起源教学要求：掌握银河系基本结构和特征和目前对其的各波段观测结果。重点：银河系基本结构、自转曲线、最新的对银河系各部分观测结果，暗物质等概念。第十三章 河外星系（2学时）主要内容：1 星系的形态和分类 2 测量星系 3 星系集团 4 星系的演化 教学要求：对星系有总体的了解，掌握测量星系的物理量的方法。重点：星系的哈勃分类；星系的距离和质量等物理量的测量。第十四章 活动星系（3学时）主要内容：1 活动星系与活动

13、星系核2 引力透镜和视超光速运动3 活动星系核的理论模型 教学要求：了解活动星系核的概念和它的基本观测特征；了解活动星系核的分类和几类重要的活动星系核；利用已有的知识解释活动星系核观测中的某些现象：如引力透镜和视超光速运动；介绍活动星系核的统一的理论模型重点：了解活动星系核的概念及其基本观测特征。第十五章 宇宙学（3学时）主要内容：1 膨胀宇宙2 宇宙微波背景辐射3 宇宙的演化4 暴胀宇宙5 宇宙大尺度结构的形成教学要求：了解宇宙学发展简史；了解大爆炸宇宙模型的基本情况以及目前其在观测和理论方面的进展，特别是观测证据的最新成就。在大尺度上，理解宇宙的形成和演化史。重点：大爆炸宇宙模型的基本情况

14、以及目前其在观测和理论方面的进展；观测证据的获得和最新成就。四、天文学导论实验课程体系采用四种类型：预备实验、基础实验、提高型实验、综合型实验(一) 预备实验 （12学时）主要内容：1、天文年历、星表、星图及星空软件的使用2、40cm反射望远镜 的操作3、40cm Meade折反望远镜的操作4、130mm折射望远镜的操作教学要求：天文观测的基本技能训练：掌握天文观测必备的基本知识及天文望远镜的使用方法。 重点：独立操纵望远镜；掌握选择待观测天体方法。 (二) 基础实验 (28学时)主要内容：天文望远镜性能的测试1 （ 视场、分辨角、极限星等）天文望远镜性能的测试2 （ 跟踪精度、指向精度等）太阳黑子的投影观测及数据处理太阳光球光谱的拍摄与证认CCD的性能指标的测试及资料处理目视双星的目视观测 子午线的测定星系的哈勃分类教学要求：学会使用各种天文仪器进行观测以及检测调试望远镜的方法、了解天文观测数据处理的基本方法与技巧。 重点：天文观测与数据处理的基本方法与技巧。(三) 提高型实验 （9学时）主要内容：1、利用谱线红移测定河外星系距离2、用周光关系测定造父变星的