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序言 1

理论学习篇 2

1 四季星空 2

1.1 天体的距离 2

1.1.1 天文单位（AU） 2

1.1.2 光年（l.y.） 2

1.1.3 秒差距（pc） 2

1.2 天体的周日视运动 2

1.2.1 在南、北极观察天体的周日视运动 3

1.2.2 在赤道地区观察天体的周日视运动 3

1.2.3 在两极和赤道之间的地区观察天体的周日视运动 3

1.2.4 天体中天和永不升落的天体 3

1.3 太阳的周年视运动 4

1.3.1 四季星空的变化 4

1.3.2 太阳周年视运动中黄经的变化 5

1.3.3 春分点和秋分点 6

1.3.4 不同纬度处太阳视运动的轨迹 6

1.3.5 日地距离与四季冷暖变化的原因 7

1.4 利用北斗七星、仙后座找北极星 7

1.5 天球上的天体距离 7

1.6 认识星空 8

1.6.1 春季星空 8

1.6.2 夏季星空 9

1.6.3 秋季星空 10

1.6.4 冬季星空 11

1.6.5 梅西耶天体 12

1.6.6 晨昏蒙影（了解） 12

1.7 星图的使用 13

1.8 星座与星名 13

2 天球坐标系 14

2.1 序 言 14

2.2 两种常用的坐标系 14

2.2.1 地平坐标系 14

2.2.2 赤道坐标系 15

2.3 另外一种坐标系 16

2.4 二分点及恒星时 18

2.4.1 二分点 18

2.4.2 恒星时 19

2.5 黄道坐标系（了解） 21

2.5.1 基本圈和基本点 21

2.5.2 黄经（λ） 21

2.5.3 黄纬（β） 21

2.5.4 各坐标系极点所在星座 21

3 光学天文望远镜的使用与观测 22

3.1 光学天文望远镜介绍 22

3.1.1 折射望远镜 22

3.1.2 反射望远镜 23

3.1.3 折反射望远镜 23

3.2 望远镜支架装置 24

3.3 望远镜目镜配置（选学） 25

3.3.1 目镜性能参数 25

3.3.2 目镜类型与使用方法 25

3.4 天文望远镜光学性能参数 26

3.5 光学设计像差 26

4 大型天文望远镜与人造卫星 28

4.1 大型天文望远镜 28

4.1.1 光学望远镜 28

4.1.2 射电望远镜 29

4.1.3 空间望远镜 30

4.2 人造卫星探索 32

5 地月系 34

5.1 地月系的绕转 34

5.1.1 轨道 34

5.1.2 周 期 34

5.1.3 同步自转 35

5.2 月相 35

5.2.1 月相的成因 35

5.2.2 月球对于太阳的相对运动 36

5.3 日食和月食 36

5.3.1 日月食的成因 36

5.3.2 交食的条件 37

5.3.3 日月食的种类 38

5.3.4 日月食的过程 39

5.3.5 食限和食季 40

5.3.6 交食的概率 42

5.3.7 日月食的周期 43

5.4 天文潮汐（选学） 43

6 太阳系 45

6.1 太阳 45

6.1.1 太阳的基本结构 45

6.1.2 太阳的基本参数 45

6.1.3 太阳的大气层 45

6.1.4 太阳的发光原理 47

6.2 太阳系行星运动 47

6.2.1 行星的分类 47

6.2.2 经典行星的共同特点 48

6.2.3 行星的运动 48

6.3 太阳系天体介绍 51

6.3.1 经典行星 51

6.3.2 矮行星 54

6.3.3 太阳系小天体 54

7 恒星的分类与演化 57

7.1 恒星的分类 57

7.1.1 光谱分类 57

7.1.2 恒星的光谱光度图——赫罗图（H-R图） 57

7.1.3 恒星的体积与质量 58

7.1.4 双星、聚星 58

7.1.5 变 星 59

7.2 恒星的演化 60

8 星系的分类与演化 62

8.1 星系的分类 62

8.1.1 椭圆星系 62

8.1.2 旋涡星系 62

8.1.3 棒旋星系 63

8.1.4 不规则星系 63

8.2 星系团（星系群）和超星系团 63

8.2.1 星系集团的分类 63

8.2.2 本星系群与本超星系团 63

8.3 银河系 64

8.4 星系的演化 64

8.4.1 星系诞生理论 64

8.4.2 星系演化理论 64

8.5 活动星系 64

8.5.1 射电星系 65

8.5.2 爆发星系 65

8.5.3 赛佛特星系 65

8.5.4 蝎虎座BL型天体 65

8.5.5 互扰星系 65

9 万有引力定律与开普勒三定律 66

9.1 圆周运动 66

9.1.1 弧度制 66

9.1.2 匀速圆周运动 66

9.2 万有引力定律 67

9.2.1 万有引力定律公式 67

9.2.2 由万有引力提供向心力的圆周运动 68

9.3 开普勒三定律 68

9.4 第一宇宙速度与人造卫星 69

9.4.1 第一宇宙速度 69

9.4.2 有关人造卫星的一些结论 69

10 天体的距离和光度 70

10.1 天文学的距离尺度 70

10.2 天体的亮度和光度 72

10.3 星际消光与红化 74

11 宇宙学 76

11.1 宇宙史 76

11.2 星际介质 76

11.3 暗物质与暗能量 77

11.4 星系红移和哈勃常数 77

12 历法与节气 78

12.1 儒略历 78

12.2 格里历 78

12.3 中国农历 78

12.4 二十四节 气 79

12.5 儒略日 80

12.6 干支纪年 80

13 天文学史 81

13.1 起源 81

13.2 发展 81

13.3 今天 82

14 重要参考数据 84

14.1 全天88星座 84

14.2 全天30亮星 87

14.3 常见流星群母体彗星小行星 88

14.4 12个最亮的球状星团 88

14.5 10个大范围的弥漫星云 89

14.6 21个最亮的河外星系 90

14.7 梅西耶天体 91

14.8 日食（2015—2060年） 95

14.9 月食（2000—2019年） 99

14.10 重要公式与常数 100

14.10.1 物理常数（约数） 100

14.10.2 提丢斯—波得定则 100

14.10.3 开普勒三大定律 100

14.10.4 万有引力定律 100

14.10.5 望远镜 100

14.10.6 星等换算 101

14.10.7 会合周期 101

14.10.8 天球坐标 101

14.10.9 数学计算 102

14.10.10 光度公式 102

14.11 月 相 102

14.12 天文符号 103

14.13 CGS制与SI制换算 103

14.14 希腊字母 104

14.15 天文学数据与物理学常数 105

14.16 太阳数据与月球数据 106

14.17 地球一般数据 106

14.18 银河系数据 107

14.19 二体运动 107

14.20 二体运动的轨道和相应条件 107

14.20.1 第一宇宙速度（最低环绕速度） 107

14.20.2 轨道形状与能量 108

14.21 恒星演化 109

14.22 爱丁顿光度 111

14.23 S-过程与R-过程 111

省实天文观测篇 114

1 开学招新观测 114

1.1 目 的 114

1.2 步骤 114

1.2.1 查天气、定观测时间 114

1.2.2 定观测内容 114

1.2.3 定观测地点 114

1.2.4 定负责人 115

1.2.5 准备器材 116

1.2.6 观测 117

附件1 招新报名表 118

附件2 招新试题 119

1.3 案例——太阳黑子观测 122

1.3.1 观测太阳黑子必需的物品 122

1.3.2 观测方法指导 123

1.3.3 观测太阳的时间与地点的选择 124

1.3.4 太阳观测注意事项 124

1.3.5 实地观测 124

2 兴趣提高观测（校园路边天文观测） 126

2.1 目 的 126

2.2 步骤 126

2.2.1 定方位 126

2.2.2 定时间 126

2.2.3 定地点 126

2.2.4 定目标 126

2.3 案例——月球的目视观测 126

2.3.1 月球概述 127

2.3.2 观测指导 127

2.3.3 观测方法介绍——目视观测和照相观测 127

2.3.4 实地观测 128

3 常规野外观测 130

3.1 目 的 130

3.2 步骤 130

3.2.1 定地点 130

3.2.2 查天气 130

3.2.3 定观测内容 130

3.2.4 定参加的人数 130

3.2.5 定负责人 130

3.2.6 向学校递交申请（后附申请书） 130

3.2.7 召开负责人会议 130

3.2.8 准备器材 131

3.2.9 后勤准备 131

3.2.10 观测 131

3.3 观测总结 131

3.4 案例——流星雨观测 131

3.4.1 流星雨概述 131

3.4.2 观测指导 132

3.4.3 观测流星雨的注意事项 132

3.4.4 实地观测（肇庆双子座流星雨观测） 132

附件1 135

附件2 135

4 竞赛观测 136

4.1 目 的 136

4.2 观测内容 136

4.3 观测地点 136

4.4 观测人数 136

4.5 观测形式（肉眼观测） 136

4.6 案例——竞赛模拟观测（行星观测） 136

4.6.1 行星概况 136

4.6.2 行星观测 137

4.6.3 案例——竞赛实地观测 138

SSAA天文之星篇 142

1 广东实验中学天文社（SSAA）简介 142

1.1 历史悠久，成绩辉煌 142

1.2 活动丰富，资源充足 142

1.3 交流宽广，走向世界 143

1.4 优秀的辅导老师队伍 143

1.5 结构严密，分工明确 143

1.5.1 社长 143

1.5.2 副社长 143

1.5.3 学术部 143

1.5.4 组织部 143

1.5.5 内务部 144

1.5.6 宣传部 144

1.6 薪火相传、同伴互助的精神传承，文化氛围浓厚 144

2 SSAA天文之星 145

袁凤芳 145

冯铭斌 145

许之骥 146

马皓南 146

张纪元 148

廖智昊 149

詹筑畅 149

简明杰 151

储岸均 153

林琛尧 153

黄伟庭 154

李恩亮 154

林诗韵 155

邓淇升 157

洪巽阳 159

摘要篇 164

梦醒时分——致无法忘怀的2014 CNAO 164

寻梦之旅 173

仰望星空，脚踏实地——记2014年全国天文奥赛 176

永不及的梦 177

追星嘉年华——2014北京全国中学生天文奥赛总决赛纪事 179

记属于兴隆的一小时 183

科学梦飞扬——2013科学营天文专题营活动感想 185

不一样的夏天 186

天文社工作总结 187

竞赛获奖篇 190

省赛成绩：全省之首 190

国赛成绩：全国独占鳌头 190

国际赛：享誉全球 192

常用星空软件推荐篇 194

Sky Guide 194

谷歌天空地图（Google Sky Map） 194

Star Chart 194

Star Walk 194

Star Walk2 194

Solar Walk 195

Starry Night 195

Stellarium Mobile 195

移动天文台（Mobile Observatory Pro） 195

星空浏览器3（SkySafari 3） 196

星空摄影 196

旋涡天文馆（Vortex Planetarium） 196

探索宇宙（SkySafari Pro） 196

后记 197