guangxue tianwenxue
光學天文學
optical astronomy
狹義地說是利用光學望遠鏡、光度測量儀器、分光儀器和偏振光測量儀器來觀測和研究天體的形態、結構、化學組成和物理狀態的一門學科,是實測天體物理學的重要組成部分。另一方面,光學天文學是相對於射電天文學。紅外天文學、紫外天文學、X射綫天文學和□射綫天文學而言的,因此光學天文學也是天體物理學的一個分支。人類認識宇宙,主要是依靠來自天體的電磁輻射。光學波段的範圍很窄,為 3000~10000埃(可見光約為4000~7000埃)。早期的天文觀測是用人眼來進行的。望遠鏡發明以後,利用大量的觀測結果,確定天體的位置、分佈和運動。
公元前129年,喜帕恰斯編製星表時,將肉眼能見的星分為六個亮度等級。這就是利用人眼作為輻射接受器,粗略地進行光度測量的結果。這種觀測方法屬於光學天文學的範疇。1609年伽利略使用望遠鏡觀測天體,發揮了望遠鏡的增大光通量密度和放大視角的作用,開創了現代光學天文學。他不僅繪製了月面圖,觀測到金星的盈虧,還看到了太陽黑子並判明銀河是恆星組成的。
隨着生産力的發展和科學技術的進步,光學望遠鏡精密度越來越高,口徑越來越大,從而不斷發現新天體和觀測到新天象。由於三種物理方法(分光學、光度學、照相術)應用於天文學領域,逐步奠定了太陽物理學、恆星物理學等天體物理學分支學科的基礎。自從基爾霍夫說明了吸收綫的産生原因以後,分光學在天體觀測中起着極重要的作用。通過觀測和研究,人們不但能測定天體的溫度、密度、壓強等物理特性,而且能得到天體化學成分的數據。近代天文學的各分支,特別是理論天體物理學,在理論物理的影響下,發展得更加迅速。太陽色球的單色光觀測研究,太陽黑子磁場的發現,造父變星周光關係的發現,赫羅圖的建立,星際消光的證明,星係是由恆星和星際物質組成的證明,星係的譜綫紅移以及銀河係自轉、恆星自轉、星協、星鏈以至天王星光環的發現,都是光學天文學的重大成就。近幾十年來射電天文學的興起,紅外天文學的復興,以及紫外天文學、X射綫天文學、γ射綫天文學的誕生,使現代天體物理學進入自然科學的前沿陣地。但是,光學天文學與上述各分支學科相互配合,仍然不斷作出貢獻,促進有關學科嚮前發展。
(馮剋嘉)
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