1、天文学导论第 3讲辐射与天文望远镜主要内容1. 电磁波2. 黑体辐射3. 原子与谱线4. 多普勒效应5. 天文望远镜的功能6. 光学天文望远镜1。电磁波（辐射） 有关宇宙信息的绝大多部分都来源于天体发出(恒星）或反射（月球）的电磁辐射 宇宙线，中微子，引力波（？） 辐射是宇宙中最令人惊异的东西 物质的 温度、运动、化学成分、密度和结构等宇宙信息！ 要研究宇宙，首先要正确理解辐射的基本特征以及用来探测辐射的设备 天文望远镜光是什么（现象）？ 牛顿让一束太阳光（白光）通过棱镜后看到类似于彩虹（光谱）的现象：光是各色光的混合 光谱 spectrum： 光强作为颜色（波长）的函数 定量分析光是什么（物
2、理）？ 麦克斯韦 (Maxwell： 1831-1879)：如果变化的磁场产生电场，那么变化的电场（振荡电荷）产生磁场 变化的电场和变化的磁场互相触发，且以光速自行向前传播，即电磁波或电磁辐射 (electromagnetic waves or radiation） 电磁波是自行以光速 (真空 )传播的振荡电场和振荡磁场，其振荡方向 互相垂直，并都垂直于传播方向波长、频率与光速 波长 ：相邻两个波峰（波谷）之间的距离 频率 ：电磁场每秒的振荡次数 电磁波的波长、频率和传播速度之关系： 波长 X 频率 = 光速 * = C（ 真空中 ）可见光 Optical (visible) light: 波
3、长 -颜色 麦克斯 韦说 ：（ 可 见 ）光其 实 就是一种 电 磁波。不同 颜 色的光 对应 于不同波 长 的 电 磁波 可 见 光（ 4000-7000 ）的典型波 长单 位： 1 （埃） = 0.1 nm （ 纳 米） =10-10 m =10-8 cm 红 6500 黄 5500 绿 5000 蓝 4500 电磁波谱 Electromagnetic Spectrum 电磁波的波长范围很广： 10-12 米 光年 伽马射线： = 0.1 X射线： 0.1-100 紫外线 (UV)： 100 - 4000 可见光： 4000 7000 红外线 (IR)： 7000 - 1 mm 射电波 : 1 mm 10 km 更长没有定性的差别：均由相同的麦克斯韦方程组描述只有定量的差别：波长、频率、颜色、能量 探测技术很不同人眼仅能感知极小波长范围 (4000-7000)的电磁波 !电磁辐射的传播 电磁波可在真空中传播 所有电磁辐射在真空中的传播速度相同，即光速，与 和 无关 传播速度在玻璃、水等介质中降低 光速不变：测量光速与测量者和光源之间的相对速度无关
