地球概论实验指导书.docx

《地球概论》试验实习指导书试验一、天球仪的构造和运用天球仪演示天体运动 [试验目的及要求]了解天球仪的构造，把握运用天球仪演示天体视运动的动作技术[试验原理]1、概述天球仪是以观看者为中心，以圆球表示天球的教学仪器它在天文、地理教学上，可帮助了解天球的各类坐标、时刻的概念；能形象地明白得天象与季节和时刻、星象和地理纬度的关系；太阳在天球上位置的转变；也可用来求解实际的天文问题TY 一 1 型天球仪吸取了 中外天球仪的优势，并对内容的表达、工艺的设计作了改进：用深兰色将球体突出，以衬托浅兰色的银河；用明媚的粗红线和粗黄线别离表示天赤道和黄道；在黄道上红圈表示太阳的位置，与我国的二十四骨气阳对应TY——1 型天球仪星等分级明显，用黄色清楚地显示在深兰色的球体上，给人以满天星斗的臆想成效仪上内容多于高等院校所用的教材，且专业内容也较丰硕TY—l 型天球仪尤其适合于师范院校的天文系、地理系和中学教学地球概论之用也可供天文、气象、航海等专业单位和科研机关参考2、天球仪的构造天球仪由球体、底座、支架、子午圈、地平圈及高度方位架等组成天球仪用粗红线表示天赤道，它的上方标有赤经度数，它的下方标有恒星时数。

每隔15 度有一赤经圈以春分点为零度绕天赤道一周为 360 度以天赤道为零度向南北两天极，每隔 10 度有—赤纬圈到南北天极均为 90 度赤道经度和赤道纬度组成了赤道坐标网天球仪用粗黄线表示黄道在它的上方标有以 10 日为距离的月份和日期用红圈表示太阳在二十四骨气时的位置天球仪上还标有银道和南北两银极在天球仪上，全天共分 88 个星座，并用粗红虚线勾划出星区界限，它与粗红的天赤道和粗黄的黄道一路，以格外夺目的形式给教学带来便利全天恒星分为四等，并标有著名星团、星云和变星等内容并按中外适应将各星座内的恒星用实线联接起来，以便识别3、天球仪的用途和用法天球仪用于：（1） 查阅和识别星座和恒星2） 找出某恒星的赤经和赤纬，或赤经和赤纬找出某恒星3） 求两星之间的角距离的近似值或恒星时(或真时、寻常、标准时) 求某恒星的时角4） 找出某日太阳的黄经、赤经和赤纬，或求知某天太阳出没的时刻、方位、高度及昼长、夜长的时刻5） 地理纬度：求恒星时(或真时、寻常、标准时)的某恒星的高度和方位角或从恒星的地平坐标求本地的恒星时〔或真时、寻常、标准时)或恒星时〔或真时、寻常、标准时〕求知天象6） 各类坐标的换算。

天球仪用法要那么：（1） 、纬度校正：使子午圈靠近地平圈的度数等于某地的地理纬度，然后移动天球仪，使地平圈上的方向与某地址向全都，再使球上点转到自己的位置上时即已校正完毕2） 地址恒星时，使天球仪与实际天空相符：在作了纬度校正后，耙与恒星时一样的赤经时数转到子午圈下，即便春分点的时角等于那个恒星时就行3） 真时的校正：把该日太阳在黄道上的位置转于子午圈下，登记其在子午圈下的赤经时分，然后加上真时，再减去 12 时，所得结果为真时的子午圈读数转动球体，把赤道上上述墩值转到子午圈下如此球上各星点与实际天空相符4） 地址寻常，那么加上时差成真时，再按 3 校正如标准时，那么按经度变成地址寻常总之，时刻而求解的问题，主假设是测定子午圈和天球上某一时圈之间的角度的，子午圈那个地址代表观看地址的子午圈同时还应熟知以下关系：（1） 全部时刻都是以天球上一点的时角的持续增加来量度的2） 地址恒星时等于春分点的地址时的时角3） 地址真时(或地址寻常)等于太阻的地址时角 (或平太阳的地址时角)加上 12 时地址寻常又等于世界时加上(格林尼治以东)或减掉(格林尼治以西) 某地子午线与格林尼治子午线间经度差(以时刻来表示)。

4） 北京时刻(东经 120 度的标准时)等于世界时加上 8 时明白观看者所在地的经度，把标准时化为地址寻常例一：找出某一恒星的赤经和赤纬把该恒星转到上中天，从赤道上读出赤经，从子午圈的刻度上读出赤纬即可例二：找出某日太阳的黄经、赤经和赤纬太阳每日的位置标在黄道上，那么黄经数可在黄道度数上读出太阳的赤经和赤纬，按例一方式读出例三：找出两星间的角距离的近似值的低纬度：用两脚规量得两星间的距离，再移规于黄道上所得弧长即为所求高纬度：用两脚规求得两星间的距离长后，在最接近两星的纬度圈上按已得距离长得两点求此两点的赤经差化为度数即得角距离的近似值例四：恒星时，求天象调成天轴，使天极与地平夹角相当于该地的地理纬度，转动球体使子午圈读数等于恒星时，也确实是使春分点的时角等于恒星时这时天球仪上的天象即和真实天空相符合此后也可依照各星点的方位角、高度进展识别、查对恒星和星座例五：恒星时(或真时)，求某恒星的时角①、恒星时减该恒星的赤经等于该星的时角如的恒星时小于该恒星的赤经时，可先加上 24 时再减去赤经即得要求的时角②、真时那么把该日太阳所在之点转至上中天，读出太阳赤经， 再转动天球使该日太阳的时角等于真时减去 12 时，所得的差即为恒星时，然后依照①，求出该恒星的时角。

例六：标准时，求某恒星的时角应用经度的换算求得相当的寻常，再运历时差(加或减)把相当于平常的真时求出，再把真时减去 12 时得太阳时角然后加上太阳赤经求得恒星时， 最终按例五①求解即得时角在沈阳(经度：东 8 时 14 分)当 10 月 30 日“北京时刻”18 时 30 分，求天狼星的时角北京时刻18 时 30 分按经度换算沈阳寻常应为+14 分沈阳寻常18 时44 分加时差(+17 分)+17 分真时19 时 01 分减去 12 时--12 时太阳时角7 时 01 分太阳赤经(从球上估出)+14 时 14 分沈阳恒星时21 时 15 分天狼星赤经—6 时 43 分天狼星时角14 时 32 分要紧公式：恒星时=时角+赤经太阳时角+12 时=真太阳时例七： 10 月 30 日昴星团在沈阳上升的真时是多少?(沈阳：北纬 42 度东经8 时 14 分)把天球仪的中心轴按北纬 42 度调整，使昴星团出此刻东方地平面，这时子午圈读数为 20 时 8 分10 月 30 日太阳的赤经为 14 时 14 分，因此， 20 时 8 分一 14 时 14 分+12 时二 17 时 54 分即为昴星团在 10 月 30 日沈阳上升的真时。

例八：求 4 月 30 日沈阳的昼长及太阳出没的真时把天球转至(4 月 30 日时)东方地平面，那么其赤经为 19 时 33 分，转至西方地平面时，那么其赤经为 9 时 17 分那未该日沈阳昼长为 9 时 17 分+24 时一19 时 33 分二 13 时 44 分(恒星时的时刻)合平太阳时的时刻为 13 时 42 分该日太阳的赤经为 2 时 25 分那么 19 时 33 分一 2 时 25 分一 12 时=5 时 8 分即为日出真时9 时 17 分一 2 时 25 分+12 时=18 时 52 分即为日落真时例九：求大角星的黄道坐标 ，调成天轴，使地平圈北点上的子午圈度数为 66、5 度，转动球使秋分点在地平圈西点，使高度方位架有刻度一面通过大角星中心用游标卡量得高度为30‘(即为黄纬)，在该平面与地平圈的交点读出黄经(在黄道上读)为 203 度如恒星在黄道以南，那么只要调成天轴，使南天极向上，与地平圈的南点成66、5 度角距离使春分点在地平圈西点即可量出黄纬和读出黄经例十：求北河三的银道坐标调成天轴，使地平圈北点的子午圈度数为28 度，转动球使银道180 度之点在地平圈上的西点(即便银道平面与地平圈平面全都 )。

如例九方式求得银纬为24 度，银经为 159 度如恒星在银道面另一面，那么使南天极向上，使天轴与地平面南点成 28 度角距离，转动球使银道 0 度在地平圈的西点，同理可量得银纬和读出银经只只是黄纬和银纬都有正负之分罢了4、留意事项（1） 拿天球仪时要拿底座，不能够拿地平圈或子午圈以防损坏支架等2） 因球体为纸质的，故避开与尖状硬件相碰撞3） 球面应维持清洁，如有尘埃，可用干净湿布擦净4） 仪器应存放于阴凉、枯燥、通风处[试验仪器及用品]要紧有天球仪、星图[试验内容及步骤]一、了解天球仪的构造二、把握天球仪的用途和用法3、天体视运动演示要领[试验总结]1、整理观看记录2、区分不同类型的天体3、天体视运动演示要领试验二、星空观测和行星的识别[试验目的及要求]1、通过观看实践，加深对天球、天体、星座、星云和天体的运行等概念的生疏2、通过实地观看，生疏学校所在地天空要紧的星座〔10 个以上〕3、通过观看活动，区分和生疏学校所在地天空要紧的恒星、行星、星云和临时可能看到的流星了解星星的散布格局，并把握星空指示的时刻、方向、转变规律和星图的用法[试验原理]1、星空散布大势为了对全天星座散布大势有一个全局性的生疏，将星空按赤经分为“四大星区”(见图 2)。

每一星区跨赤经 6h,各以其拱极星座或著名星座命名，从 0h 赤经线开头，自西向东依次为仙后星区、御夫星区、大熊星区、天琴星区，简称“后、御、熊、琴”现将四大星区的要紧星座和亮星的特点于表 12、星空转变规律(1) 由于地球自转，产生了星空的周日转变，即恒星在同一天中不同时刻的方位和高度有所不同2) 由于地球公转，产生了星空的周年转变，地球每日东移 1°相关于星空那么每日西移 1°，需 4 分钟，一个月提早 2 小时，一年后重归原位3) 不同纬度观测者所观测到的星空区域不同，两极地址，只能见到半个天球的星，赤道地域，可见全天球的星纬度越低可见的星越多曲靖理论上只能观看到赤纬-64°以北的恒星表 1、1 四大星区、要紧星座、亮星及特点星区 星座仙后座仙女座仙后星 飞马座区〔后〕南鱼座亮星及主要特征形似字母 W，利用它可找到北极星三颗亮星排列成一条直线呈一大四边形(东北一隅属仙女座)，四边形的东边向北延长，直指北极星南鱼座α(中名北落师门)是本区惟一的一颗一等星，沿飞马座四边形的西边向南延长，即可找到它的位置偏南、离地平较低，四周星稀，西方有“海角孤星”之称御夫星 区〔御〕御夫座金牛座猎户座大犬座小犬座双子座大熊座牧夫座明显的五边形。

我国古代称“五车”主星α(五车二)是北天主要亮星著名黄道星座，有一簇呈V 字形的星群(毕星团)、主星α (毕宿五)位于 V 字一端是红色亮星V 字的西北有的昴星团， 俗称“七姊妹”(正常视力只能见六颗)全天最壮丽的星座、横跨天赤道，世界各地都能见到它由二颗一等星(参宿四和参宿七)和五颗二等星组成有“参宿七星明烛宵、两肩两足三为腰”之说中部三颗合称参宿三星， 位于天赤道上参宿三星东南有一肉眼可见亮星云(猎户大星云)、距离 1500 光年形如砍刀主星α(天狼)是全天最光明的恒星星数很少主星α(南河三)是著名的一等昨一它同参宿四和天狼星构成一个等边三角形黄道星座成两行排列亮星有α(北河二)和β(北河三)、后者是一等星本区计有七颗一等星几乎集中了北半球所见亮星的半数，群星荟萃，明星绚烂，是全于最壮丽的星区北天最著名星座七颗亮星排成“熨斗”外形，。