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第1章 绪论1

1.1为什么要学习天文学1

1.2天文学研究什么内容2

1.2.1宇宙2

1.2.2宏观和宇观2

1.2.3天体和天体系统3

1.2.4时间、长度和质量3

1.2.5天文学的分支5

1.3天文学的发展6

1.3.1古代天文学6

1.3.2近、现代天文学9

1.4中国古代天文学11

1.4.1中国古代天文学发展阶段11

1.4.2中国古代的宇宙理论13

1.4.3中国古代计时方法13

思考题14

第2章 天球及参考系统15

2.1星空及其区划15

2.1.1星座15

2.1.2星图、星表和星历18

2.2天球19

2.2.1基本点、线（轴）和面19

2.2.2地球的自转及天体的周日视运动22

2.2.3地球的公转及天体的周年视运动23

2.2.4岁差和章动24

2.3球面三角初步25

2.3.1基本概念和知识26

2.3.2球面三角形及其边和角的基本性质27

2.3.3球面三角形的基本公式29

2.3.4直角球面三角形30

2.4常用天球坐标系统30

2.4.1天球坐标的一般形式30

2.4.2天球坐标的特殊形式31

2.4.3天球坐标系统的类型34

2.4.4天球坐标系统之间的转换关系36

2.4.5天文经纬度与天球坐标间的关系38

2.5时间及其转换40

2.5.1时间基准40

2.5.2常用时间系统41

2.6时间比对45

2.6.1钟表的特性45

2.6.2无线电时号收录及时间的比对46

2.7年、月、星期和历法47

2.7.1年47

2.7.2月47

2.7.3星期48

2.7.4以地球绕太阳公转的周期制定的历法（太阳历）48

2.7.5以月相变化周期制定的历法（太阴历）49

2.7.6兼顾月相变化和地球绕日公转的历法（阴阳历）49

2.7.7其他记日方法50

思考题50

第3章 天文观测与天文测量52

3.1天体的电磁辐射52

3.1.1电磁辐射、大气窗口和天体光谱52

3.1.2其他宇宙信息——粒子辐射和引力辐射55

3.1.3多普勒效应55

3.2望远镜56

3.2.1光学望远镜57

3.2.2射电望远镜64

3.2.3其他波段望远镜67

3.3天文测量68

3.3.1天文经度测量68

3.3.2天文纬度测量74

3.3.3天文方位角测量78

3.3.4太阳光学测量79

3.3.5天文测量中的主要误差81

3.4天体光度测量和光谱测量81

3.4.1天体光度测量81

3.4.2天体光谱测量83

3.5天体射电测量85

3.5.1河外射电源观测85

3.5.2太阳射电观测85

3.6天体磁场测量86

3.7天体引力场测量87

3.7.1天体表面的直接观测87

3.7.2以飞行器作为载体的遥测88

思考题88

第4章 天体的运动89

4.1行星的视运动及其解释89

4.1.1地内行星的视运动90

4.1.2地外行星的视运动91

4.1.3行星的观测以及会合周期92

4.2行星和卫星的轨道根数92

4.2.1开普勒行星运动三定律92

4.2.2轨道根数94

4.3行星的引力摄动96

4.3.1第八大行星——海王星的发现96

4.3.2冥王星及其卫星的发现97

4.4行星和卫星的轨道特征、引力范围和洛希限97

4.4.1行星的轨道特征97

4.4.2卫星的轨道特征98

4.4.3引力作用范围99

4.4.4洛希密度和洛希限99

思考题100

第5章 太阳系的中心天体——太阳101

5.1太阳概况101

5.1.1体积和质量101

5.1.2太阳的组成102

5.1.3光度和温度103

5.1.4太阳的自转103

5.1.5日面坐标系103

5.1.6太阳活动104

5.2太阳内部104

5.2.1日核——核反应区105

5.2.2辐射区107

5.2.3界面层107

5.2.4对流区107

5.2.5日震学108

5.3太阳大气108

5.3.1光球层108

5.3.2色球层111

5.3.3日冕层114

5.4太阳磁场114

5.5太阳黑子115

5.5.1太阳黑子观测的历史115

5.5.2黑子的形态115

5.5.3黑子的性质116

5.5.4黑子数，活动周期及分布116

5.6太阳风118

思考题119

第6章 人类的家园——地球120

6.1地球概况120

6.1.1地球质量120

6.1.2地球的形状120

6.1.3地球的场120

6.2地球内部121

6.3地球圈层122

6.3.1水圈123

6.3.2大气圈123

6.4地球磁场和重力场126

6.4.1地球磁场126

6.4.2地球重力场127

6.5地球自转和潮汐128

6.5.1日长128

6.5.2极移128

6.5.3岁差和章动128

6.5.4天文潮汐130

6.6对地观测131

思考题132

第7章 距离地球最近的自然天体——月球133

7.1月球概况133

7.2月球内部134

7.3月球表面和大气134

7.4月球磁场和重力场135

7.5月球的运动135

7.5.1月相136

7.5.2食136

7.5.3其他运动138

7.6月球探测138

7.6.1阿波罗计划（Apollo ）138

7.6.2嫦娥工程139

7.6.3其他探月计划140

思考题140

第8章 太阳系的其他天体141

8.1概况141

8.1.1基本物理信息141

8.1.2行星的卫星142

8.1.3行星和卫星的自转143

8.1.4行星和卫星的内部结构144

8.1.5行星的反照率144

8.2距离太阳最近的行星——水星145

8.2.1水星内部146

8.2.2水星表面146

8.2.3水星大气146

8.2.4水星磁场和重力场147

8.2.5水星探测器147

8.3与地球最类似的行星——金星149

8.3.1金星内部150

8.3.2金星表面150

8.3.3金星大气150

8.3.4金星磁场和重力场151

8.3.5金星探测器151

8.4人类最有可能移居的行星——火星152

8.4.1火星内部152

8.4.2火星表面153

8.4.3火星磁场和重力场154

8.4.4火星卫星154

8.4.5火星探测器155

8.5最神秘的行星区域——小行星带156

8.5.1小行星带的起源156

8.5.2小行星带特征157

8.5.3小行星带探测158

8.6太阳系最大的行星——木星158

8.6.1木星内部158

8.6.2木星表面159

8.6.3木星卫星159

8.6.4木星探测器160

8.7环绕卫星最可能有生命的行星——土星161

8.7.1土星内部162

8.7.2土星表面162

8.7.3土星卫星163

8.7.4土星探测器163

8.8近代发现的第一颗大行星——天王星163

8.8.1天王星内部164

8.8.2天王星表面164

8.8.3天王星卫星164

8.8.4天王星探测器164

8.9基于天体力学理论的重大发现——海王星165

8.9.1海王星内部165

8.9.2海王星表面166

8.9.3海王星卫星166

8.9.4海王星探测器166

8.10走下“神坛”的前第九大行星——冥王星166

8.10.1冥王星内部168

8.10.2冥王星表面168

8.10.3冥王星卫星168

8.10.4冥王星探测器168

思考题169

附录170

参考文献176