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天文学习题解

天文观测习题

1，北极星的高度

由于北极星始终在地球的自转轴上，所以北极星的地平高度和观

测者的地理纬度有关，在北半球任意一个观测者看来，北极星的地平

高度就是等于地理纬度的大小。

“楼上黄昏欲望休，玉梯横绝月如钩。芭蕉不展丁香结，同向春

风各自愁。”诗中描述的月相()

A．是新月B．弓背向东

C．出现在西方天空D．出现在农历初一?【解释】

黄昏在晚上看到月亮，月如钩指眉月?（初中学生）有句口

诀：上上西西

上上：上弦月，上半夜可以看到

西西：出现在西边的天空，弓背也朝西

2，画如图标记，取太阳坐标系，太阳的方位在一个月内近似不动，

地球在自转，大于月亮绕地球公转的角速度。月亮的形状根据上图，

由三者相对位置决定。?3，对每一个月相，在早上看是，还是在晚上

看到，取决于地球自转的相对运动趋势。（故本题答案为C）

分析：1，地球自转的视觉效果是反方向，即天体有自东向西的运

动，公转（双星对转）的视觉效果是同方向的，即在太阳看来，地球

也是自东向西运动。

§第一章习题2

对于北京地区（φ=40°），在春分日、夏至日、秋分日和冬至日

的时候，太阳在上中天的高度。

解：如图，主动观点：

天球不动，只有天顶

随自转绕北天极作圆

周运动。

γ夏至

冬至北天极

天赤道

所以，春分点的高度为h春分=90°-40°=50°

40°

北天极

天顶

天赤道地平

γ

同理，秋分点为h秋分=90°-40°=50°

40°北天极

天赤道

秋分

地平

天顶

夏至、冬至点则在黄道面上。h冬至=(90°-40°)-α=26.5°；h

夏至=(90°-40°)+α=73.5°

冬至

40北天极

地平

天顶

天赤道

α

地平

夏至

北天极

天顶α

§第一章习题4

汕头（23.5°），基多（0°）和圣保罗（-23.5°）看到太阳在天顶

的时刻？

解：由习题2，我们不难总结，对于任意地理纬度φ人，任意太

阳的赤纬δ日，在太阳上中天时的高度为h＝90°-φ人＋δ日（赤道

以北为正）。要求太阳位于天顶，即高度h=90°。

对于汕头，φ人=＋23.5°，令h=90°,即δ日=＋23.5°，即汕头

在夏至日。

对于基多，φ人=0°，令h=90°,即δ日=0°，对应春分点和秋

分点，即基多在春分日、秋分日。

对于圣保罗，φ人=-23.5°，令h=90°,即δ日=-23.5°，即圣

保罗在冬至日。

小结：对于任意地理纬度φ人，任意在天球固定位置的恒星（赤

纬δ恒星），恒星上中天时的高度为

h=90°-φ人＋δ恒星

§第一章习题6

说明太阳在春分、夏至、秋分、冬至各点时，太阳的赤经和赤纬。

γ夏至

冬至

天赤道北天极

解：赤经从春分点起算，沿天赤道按逆时针计数

∴α春分=0，α夏至=6h

α秋分=12h,α冬至=18h

赤纬从天赤道起算，沿经圈计数

∴δ春分=0，δ夏至=23.5o

δ秋分=0，δ冬至=-23.5o

§第一章习题7

猎户座的三星，在一个月前是晚上10时升起，问三颗星今晚何时

升起？

解：根据恒星时比太阳平时快4分/天。一个月下来，则快：4分/

天×30天=120分=2小时。故在今晚8时升

起。

§第二章习题3

对纬度+55°而言，春分点刚升出地平的时刻，黄道与地平圈构成

什么角度？春分点刚沉没地平的时刻呢？对纬度+66.5°呢？解：纬度

记作δ,黄赤交角为α=23.5°天赤道

北天极

γ

α

90°-