天文学导论
天文学导论
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更新日期:2025/05/03
开课平台智慧树
开课高校中国科学技术大学
开课教师薛永泉
学科专业理学天文学类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
自古以来,人们便怀着好奇的目光仰望天空,人类一直怀有探索宇宙的梦想。在天文学探索的道路上,无数科学家为天文学的发展奉献了一生。《天文学导论》将系统地介绍从太阳系、系外行星、恒星、星系、宇宙大尺度结构到整个宇宙的形成与演化等这些现代天文学的基础知识和最新发展,力求做到内容丰富全面、生动有趣,从而提高学生的相关科学素养并激发学生对于天体物理研究的兴趣。天文学一直为人们所关注,一直是科学研究的前沿之一。本课程将把丰富的天文学知识与趣味性相结合,为学习者的学习探索提供一个更为广阔的视野。
课程大纲

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章节简介教学计划
天体物理简介
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课程简介
薛永泉
什么是天文
薛永泉
天文有没有用
薛永泉
怎么做天文
薛永泉
做天文有没有前途
薛永泉
天体物理学简史
薛永泉
天体物理研究的意义和方法
薛永泉
各波段当前的一些知名设备和将来的设备1
薛永泉
各波段当前的一些知名设备和将来的设备2
薛永泉
一些天文图片
薛永泉
天文学——观测科学
引言、地心说与日心说
薛永泉
星座与星等
薛永泉
天球坐标系与岁差
薛永泉
时间
薛永泉
行星的运动规律
薛永泉
从牛顿万有引力定律到广义相对论
薛永泉
我们的太阳系(1)——太阳
太阳系的形成
薛永泉
行星的形成
薛永泉
太阳的属性
薛永泉
核聚变
薛永泉
太阳中微子问题
薛永泉
太阳大气
薛永泉
太阳风、黑子、日饵、耀斑
薛永泉
日食
薛永泉
我们的太阳系(2)——行星
行星定义与轨道
薛永泉
行星的属性
薛永泉
水星、金星
薛永泉
地球
薛永泉
月球
薛永泉
火星、小行星带、近地天体
薛永泉
木星、土星
薛永泉
天王星、海王星
薛永泉
冥王星
薛永泉
彗星、流星
薛永泉
太阳系外行星
探测方法简述
薛永泉
视向速度法
薛永泉
脉冲星计时法、类太阳地外行星系统的发现
薛永泉
天体位置测量法、掩食法
薛永泉
微引力透镜法、直接成像法
薛永泉
可居住带、行星发现空间
薛永泉
相关望远镜
薛永泉
观测宇宙——望远镜
望远镜光学原理、透镜设计方程、色差
薛永泉
极限星等、望远镜效率、分辨率、放大率、视场
薛永泉
望远镜类型、主动光学与自适应光学
薛永泉
光学望远镜
薛永泉
射电望远镜
薛永泉
其他电磁波段的观测
薛永泉
非电磁辐射的观测
薛永泉
恒星的特性
恒星的光度、距离、自行
薛永泉
恒星的绝对星等、颜色、表面温度、色指数
薛永泉
恒星光谱、分光视差法
薛永泉
赫罗图、恒星的大小
薛永泉
恒星质量、密度、寿命
薛永泉
恒星的演化
小质量恒星、中等质量恒星(1)
薛永泉
中等质量恒星(2)
薛永泉
大质量恒星
薛永泉
中子星
薛永泉
黑洞
薛永泉
伽玛射线暴
薛永泉
星系与宇宙大尺度结构
银河系
薛永泉
椭圆星系、漩涡星系、不规则星系
薛永泉
星系哈勃分类、可观测宇宙、量天尺
薛永泉
星暴星系、活动星系核
薛永泉
星系群、星系团、超团、宇宙的结构
薛永泉
宇宙学——宇宙的起源与演化
牛顿与爱因斯坦的宇宙观、膨胀宇宙模型、星系退行
薛永泉
宇宙的膨胀
薛永泉
大爆炸宇宙学
薛永泉
暗物质、暗能量
薛永泉
宇宙的组成、智慧生命存在的原因、宇宙的命运
薛永泉
课程结语
薛永泉
  • 第一章天体物理简介

    首先介绍天文学的范畴,其次介绍天体物理的简史、研究意义与方法,再次介绍一些知名望远镜,最后展示一些美丽的天文图片。

  • 1.1课程简介

    课程概览与简介

  • 1.2什么是天文

    天文学的定义、天体物理的主要研究领域

  • 1.3天文有没有用

    天文研究的作用及实用性

  • 1.4怎么做天文

    天文研究的类别、观测手段、研究对象

  • 1.5做天文有没有前途

    中国处于天文大科学工程时期,前途光明

  • 1.6天体物理学简史

    简单历史及天文研究获得的诺贝尔奖

  • 1.7天体物理研究的意义和方法

    研究天体物理的意义及其研究手段

  • 1.8各波段当前的一些知名设备和将来的设备1

    望远镜介绍(1)

  • 1.9各波段当前的一些知名设备和将来的设备2

    望远镜介绍(2)

  • 1.10一些天文图片

    一些天文学图片的欣赏

  • 第二章天文学——观测科学

    介绍以观测为基础的天文学研究所涉及的一些最为基本的概念,并介绍日心说与行星运动的开普勒三大定律。

  • 2.1引言、地心说与日心说

    天文学是一门以观测为基础的学科;地心说与日心说的争论及其历史意义

  • 2.2星座与星等

    简介星座与星等

  • 2.3天球坐标系与岁差

    简介天球坐标系与岁差

  • 2.4时间

    天文学研究常用的几种定义不同的时间概念

  • 2.5行星的运动规律

    开普勒行星运动三大定律

  • 2.6从牛顿万有引力定律到广义相对论

    从牛顿万有引力定律到广义相对论

  • 第三章我们的太阳系(1)——太阳

    介绍太阳系的形成以及太阳各种物理属性的测量及相关现象与问题。

  • 3.1太阳系的形成

    太阳系的起源学说

  • 3.2行星的形成

    太阳系内行星的形成

  • 3.3太阳的属性

    太阳的质量、大小、光度、表面温度等

  • 3.4核聚变

    太阳的能源

  • 3.5太阳中微子问题

    太阳中微子的测量

  • 3.6太阳大气

    太阳大气的属性

  • 3.7太阳风、黑子、日饵、耀斑

    太阳的活动性

  • 3.8日食

    日食的成因及其观测的历史意义

  • 第四章我们的太阳系(2)——行星

    介绍行星的常见知识、太阳系内八大行星、近地天体、彗星、流星等。

  • 4.1行星定义与轨道

    行星的定义及轨道

  • 4.2行星的属性

    行星的属性及测量

  • 4.3水星、金星

    水星、金星的属性及相关现象

  • 4.4地球

    地球的属性及相关现象

  • 4.5月球

    月球的属性及相关现象

  • 4.6火星、小行星带、近地天体

    火星的属性及相关现象、小行星带与近地天体

  • 4.7木星、土星

    木星、土星的属性与相关现象

  • 4.8天王星、海王星

    天王星、海王星的属性及相关现象

  • 4.9冥王星

    冥王星的属性及相关现象

  • 4.10彗星、流星

    彗星、流星的属性及相关现象

  • 第五章太阳系外行星

    介绍系外行星的各种主要探测方法以及可居住带、相关观测设备等。

  • 5.1探测方法简述

    各种主要系外行星探测方法概述

  • 5.2视向速度法

    视向速度法的原理及应用

  • 5.3脉冲星计时法、类太阳地外行星系统的发现

    脉冲星计时法的原理及应用;类太阳地外行星系统的发现

  • 5.4天体位置测量法、掩食法

    天体位置测量法、掩食法的原理及应用

  • 5.5微引力透镜法、直接成像法

    微引力透镜法、直接成像法的原理及应用

  • 5.6可居住带、行星发现空间

    可居住带以及行星的发现空间

  • 5.7相关望远镜

    地外行星探测的相关望远镜

  • 第六章观测宇宙——望远镜

    介绍望远镜的原理、指标参数、光学技术、不同波段的设备以及非电磁辐射的信号测量等。

  • 6.1望远镜光学原理、透镜设计方程、色差

    望远镜观测的基本光学原理、透镜设计方程的推导、色差的原因及消除

  • 6.2极限星等、望远镜效率、分辨率、放大率、视场

    简介极限星等、望远镜效率、分辨率、放大率、视场

  • 6.3望远镜类型、主动光学与自适应光学

    几种主要的望远镜类型与两种重要的光学技术

  • 6.4光学望远镜

    一些主要的光学望远镜及其原理

  • 6.5射电望远镜

    一些主要的射电望远镜及其原理

  • 6.6其他电磁波段的观测

    一些其他电磁波段望远镜及其原理

  • 6.7非电磁辐射的观测

    一些非电磁辐射望远镜及其原理

  • 第七章恒星的特性

    介绍恒星基本属性及测量、光谱、光度-温度图等。

  • 7.1恒星的光度、距离、自行

    简介恒星的光度、距离、自行的测量

  • 7.2恒星的绝对星等、颜色、表面温度、色指数

    简介恒星的绝对星等、颜色、表面温度、色指数

  • 7.3恒星光谱、分光视差法

    恒星光谱、光谱型及其测量;分光视差法

  • 7.4赫罗图、恒星的大小

    赫罗图、恒星大小的测量

  • 7.5恒星质量、密度、寿命

    恒星质量、密度的测量以及寿命估计

  • 第八章恒星的演化

    介绍不同质量恒星不同的演化轨迹以及几种恒星演化末期形成的致密天体。

  • 8.1小质量恒星、中等质量恒星(1)

    小质量恒星的演化图像、中等质量恒星的演化图像(1)

  • 8.2中等质量恒星(2)

    中等质量恒星的演化图像(2)

  • 8.3大质量恒星

    大质量恒星的演化图像

  • 8.4中子星

    中子星的属性与观测

  • 8.5黑洞

    黑洞的属性与观测

  • 8.6伽玛射线暴

    伽玛射线暴的属性与观测

  • 第九章星系与宇宙大尺度结构

    介绍银河系、河外星系、星系群、星系团、超团乃至整个宇宙大尺度结构。

  • 9.1银河系

    银河系的属性与观测

  • 9.2椭圆星系、漩涡星系、不规则星系

    星系的形态分类

  • 9.3星系哈勃分类、可观测宇宙、量天尺

    简介星系哈勃分类、可观测宇宙、量天尺

  • 9.4星暴星系、活动星系核

    简介星暴星系与活动星系核

  • 9.5星系群、星系团、超团、宇宙的结构

    星系群、星系团、超团乃至整个宇宙结构的属性及观测

  • 第十章宇宙学——宇宙的起源与演化

    介绍整个宇宙的起源与演化,包括一些著名的宇宙观、热大爆炸宇宙学的缘起与观测证据、宇宙的组成及命运等。

  • 10.1牛顿与爱因斯坦的宇宙观、膨胀宇宙模型、星系退行

    牛顿与爱因斯坦宇宙观的对比;膨胀宇宙模型及观测

  • 10.2宇宙的膨胀

    星系红移与蓝移的观测

  • 10.3大爆炸宇宙学

    热大爆炸宇宙学的缘起与观测支持

  • 10.4暗物质、暗能量

    暗物质与暗能量的属性及观测

  • 10.5宇宙的组成、智慧生命存在的原因、宇宙的命运

    宇宙的组成以及演化命运

  • 10.6课程结语

    课程整体总结

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 天体物理简介

    1.1 课程简介

    1.2 什么是天文

    1.3 天文有没有用

    1.4 怎么做天文

    1.5 做天文有没有前途

    1.6 天体物理学简史

    1.7 天体物理研究的意义和方法

    1.8 各波段当前的一些知名设备和将来的设备1

    1.9 各波段当前的一些知名设备和将来的设备2

    1.10 一些天文图片

    视频数10
  • 第二章  作业测试
    第二章 天文学——观测科学

    2.1 引言、地心说与日心说

    2.2 星座与星等

    2.3 天球坐标系与岁差

    2.4 时间

    2.5 行星的运动规律

    2.6 从牛顿万有引力定律到广义相对论

    视频数6
  • 第三章  作业测试
    第三章 我们的太阳系(1)——太阳

    3.1 太阳系的形成

    3.2 行星的形成

    3.3 太阳的属性

    3.4 核聚变

    3.5 太阳中微子问题

    3.6 太阳大气

    3.7 太阳风、黑子、日饵、耀斑

    3.8 日食

    视频数8
  • 第四章  作业测试
    第四章 我们的太阳系(2)——行星

    4.1 行星定义与轨道

    4.2 行星的属性

    4.3 水星、金星

    4.4 地球

    4.5 月球

    4.6 火星、小行星带、近地天体

    4.7 木星、土星

    4.8 天王星、海王星

    4.9 冥王星

    4.10 彗星、流星

    视频数10
  • 第五章  作业测试
    第五章 太阳系外行星

    5.1 探测方法简述

    5.2 视向速度法

    5.3 脉冲星计时法、类太阳地外行星系统的发现

    5.4 天体位置测量法、掩食法

    5.5 微引力透镜法、直接成像法

    5.6 可居住带、行星发现空间

    5.7 相关望远镜

    视频数7
  • 第六章  作业测试
    第六章 观测宇宙——望远镜

    6.1 望远镜光学原理、透镜设计方程、色差

    6.2 极限星等、望远镜效率、分辨率、放大率、视场

    6.3 望远镜类型、主动光学与自适应光学

    6.4 光学望远镜

    6.5 射电望远镜

    6.6 其他电磁波段的观测

    6.7 非电磁辐射的观测

    视频数7
  • 第七章  作业测试
    第七章 恒星的特性

    7.1 恒星的光度、距离、自行

    7.2 恒星的绝对星等、颜色、表面温度、色指数

    7.3 恒星光谱、分光视差法

    7.4 赫罗图、恒星的大小

    7.5 恒星质量、密度、寿命

    视频数5
  • 第八章  作业测试
    第八章 恒星的演化

    8.1 小质量恒星、中等质量恒星(1)

    8.2 中等质量恒星(2)

    8.3 大质量恒星

    8.4 中子星

    8.5 黑洞

    8.6 伽玛射线暴

    视频数6
  • 第九章  作业测试
    第九章 星系与宇宙大尺度结构

    9.1 银河系

    9.2 椭圆星系、漩涡星系、不规则星系

    9.3 星系哈勃分类、可观测宇宙、量天尺

    9.4 星暴星系、活动星系核

    9.5 星系群、星系团、超团、宇宙的结构

    视频数5
  • 第十章  作业测试
    第十章 宇宙学——宇宙的起源与演化

    10.1 牛顿与爱因斯坦的宇宙观、膨胀宇宙模型、星系退行

    10.2 宇宙的膨胀

    10.3 大爆炸宇宙学

    10.4 暗物质、暗能量

    10.5 宇宙的组成、智慧生命存在的原因、宇宙的命运

    10.6 课程结语

    视频数6
  • 期末考试