望远镜技术与天文测天

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胡企千 著
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出版社: 东南大学出版社
ISBN:9787564150266
版次:1
商品编码:11528628
包装:平装
开本:16开
出版时间:2014-06-01
用纸:胶版纸
页数:288

具体描述

内容简介

  《望远镜技术与天文测天》讲述天文望远镜的设计原理。全书的内容系统而严谨,许多是作者本人的独立研究成果;同时也用相当的篇幅,结合天文望远镜,介绍了天文测天的基本原理,因此又具有一定的趣味性。该书图文并茂,深入浅出,有利于读者学习理解。

目录

第一章 天体测量和天体测量仪器
1.1 概述
1.2 古代天体测量方法
1.2.1 中国古代天体测量方法
1.2.2 外国古代天体测量方法
1.3 近代天体测量方法,三角视差测量
1.3.1 周日地平视差和太阳系内天体距离的测量
1.3.2 太阳视差和日地距离(天文单位)的精确测量
1.3.3 周年视差和较近恒星距离的测量
1.4 近代天体测量和仪器
1.4.1 星表和天文常数
1.4.2 时间和纬度测量
1.4.3 时纬测量仪器
1.5 现代高精度天体测量技术
1.5.1 综合孔径射电望远镜
1.5.2 甚长基线干涉阵
1.5.3 天体测量新时代
第二章 天文望远镜发展简史和天体物理探测
2.1 望远镜发展简史
2.1.1 早期的折射望远镜
2.1.2 早期的反射式望远镜
2.1.3 现代望远镜的兴起
2.1.4 望远镜技术的现代化
2.1.5 太阳望远镜
2.2 天体物理学的进展和探测原理
2.2.1 银河系结构的探求
2.2.2 造父变星及其周光关系的应用
2.2.3 河外星系的认证
2.2.4 赫罗图和恒星演化理论
2.2.5 大爆炸宇宙论
2.2.6 天文学对望远镜技术提出越来越高的要求
2.3 天文望远镜大发展时代
2.3.1 8~10米级地面望远镜
2.3.2 下一代超大望远镜
2.3.3 空间望远镜
第三章 波动光学基础
3.1 波动光学概述和望远镜衍射成像
3.1.1 波动光学对望远镜设计的意义
3.1.2 有关数学公式
3.1.3 光波的空间表示
3.1.4 夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射
3.1.5 波动光学物像关系的计算方法
3.1.6 从波动光学看望远镜成像
3.1.7 望远镜的衍射极限
3.2 光学系统的空间频率特性及其应用
3.2.1 光波的空间频率
3.2.2 衍射光束的空间频率
3.2.3 利用点扩展函数计算衍射像
3.2.4 在频域空间中的计算·光学系统的空间频率特性
3.3 天文光干涉
3.3.1 光干涉与夫琅禾费衍射的关系
3.3.2 单镜双孔干涉
3.3.3 现代恒星干涉仪
3.4 斑点干涉和成像技术及其在天体测量中的应用
3.4.1 概述
3.4.2 斑点干涉原理和双星间距测量
3.4.3 斑点成像和天体视直径的测量
第四章 几何光学基础
4.1 几何光学的理论基础
4.2 天文光学常用反射曲面
4.3 视场和孔径
4.3.1 视场和孔径的一般概念
4.3.2 孔径光栏、入瞳和出瞳
4.3.3 视场光栏和渐晕
4.3.4 主光线及其方向的控制
4.4 近轴光路和理想光路的计算公式
4.4.1 同轴光路、近轴光路和理想光路
4.4.2 单球面近轴光路
4.4.3 理想光路的计算公式
4.5 薄透镜及其组合
4.5.1 物像关系公式
4.5.2 成像规律(作图法)
4.6 望远镜系统
4.6.1 成像光路和望远镜光路的不同
4.6.2 望远镜光路的特点
4.7 天文望远镜的光学系统
4.7.1 折射系统
4.7.2 常用反射系统
4.7.3 折反射系统
第五章 天球坐标系及其转换
5.1 天球坐标系
5.1.1 天球坐标系的意义
5.1.2 两个基本几何要素
5.1.3 地平坐标系
5.1.4 赤道坐标系
5.1.5 水平坐标系
5.2 坐标系的转换关系公式的推导
5.2.1 具有一根公共轴的直角坐标转换公式
5.2.2 地平坐标系和赤道坐标系转换公式的推导
5.3 从赤道坐标到地平坐标转换公式的深化
5.3.1 角速度和角加速度的转换公式的推导
5.3.2 望远镜视场中星位角P的变化
5.4 不同赤纬的星的运行规律
5.4.1 南北方位和地平上下的判断
5.4.2 方位角A的修正计算
5.5 地平式望远镜的速度盲区
5.5.1 盲区的确定
5.5.2 盲区附近方位速度和方位加速度等高线
第六章 望远镜机架形式
6.1 两轴望远镜机架
6.1.1 机架形式分类
6.1.2 各机架类型的特点
6.1.3 第二轴抬高的改进设计
6.1.4 机械设计问题
6.2 望远镜轴系转动对像场的影响
6.2.1 像场的方向和位置
6.2.2 一般分析
6.2.3 北天极方向相对于仪器北的转动
6.2.4 光学元件相对转动对仪器北方向的影响
6.2.5 两因素综合后的像场旋转
6.2.6 像场旋转中心与光学视场中心一致性的调整
6.3 定日镜和定天镜
6.3.1 定日镜
6.3.2 定天镜
6.4 特殊的望远镜机架形式
6.4.1 单轴望远镜
6.4.2 球体望远镜
6.4.3 平行轴望远镜
6.4.4 倾斜第二轴的采用
6.5 重力变形固定不变的二镜系统
6.6 重力变形固定不变的单镜系统
第七章 望远镜结构设计中的力学问题
7.1 结构力学的一些基本方法和基本问题
7.1.1 求简单杆系变形的方法
7.1.2 零件设计中的一些力学问题
7.1.3 对称结构的刚度合成
7.2 有限元建模中的一些问题
7.2.1 有限元法概述
7.2.2 有限元分析须掌握的基本要素
7.2.3 刚体自由度和选择约束的关系
7.2.4 对称和反对称的利用
7.2.5 避免刚度矩阵的主对角线元素为零的问题
7.2.6 特殊单元的运用
7.3 结构变形与望远镜成像的关系
7.3.1 结构变形对望远镜成像的影响
7.3.2 结构变形引起光轴方向变化的归算
7.4 桁架式镜筒的结构力学问题
7.4.1 平移桁架原理
7.4.2 塞勒里尔(Serrurier)桁架
7.4.3 典型望远镜的塞勒里尔桁架镜筒
7.4.4 有关塞勒里尔桁架设计的几个问题
7.4.5 方形副镜圈桁架的改进设计
7.4.6 多层桁架镜筒
7.5 主镜支承
7.5.1 主镜面形允差
7.5.2 面形质量评价函数
7.5.3 主镜支承设计的一些原理问题
7.5.4 传统圆柱盘主镜的支承
第八章 望远镜典型结构的设计
8.1 望远镜机架设计
8.1.1 望远镜第一轴(极轴或方位轴)的结构设计
8.1.2 望远镜第二轴(赤纬轴或高度轴)的结构设计
8.1.3 德国式机架的设计
8.2 传动系统
8.2.1 传动系统类型
8.2.2 摩擦传动
8.3 镜筒桁架的设计和工艺
8.4 望远镜主镜支撑设计
8.4.1 机械浮动支撑
8.4.2 杠杆重锤机构
8.4.3 有共用支点的杠杆重锤机构
8.4.4 主镜支撑设计实例
8.5 副镜支撑和调焦机构
8.6 安装小型光学零件的结构
第九章 望远镜总体设计方面的一些问题
9.1 精度分配
9.1.1 影响望远镜成像质量的因素
9.1.2 精度分配原则
9.1.3 精度分配举例
9.2 指向误差和跟踪误差及其通用表示形式
9.2.1 指向误差
9.2.2 跟踪误差
9.3 驱动力矩计算
9.3.1 快动惯性力矩
9.3.2 摩擦力矩
9.3.3 风载力矩
9.3.4 合力矩和电机力矩
9.4 望远镜的轴系误差的检测和调整
9.4.1 望远镜的轴系误差
9.4.2 由望远镜轴系误差引起的指向误差
9.4.3 用观测结果求望远镜轴系误差
9.4.4 根据观测结果调整望远镜经轴方向
9.5 平衡调整
9.5.1 平衡调整和望远镜机架形式的关系
9.5.2 赤道式望远镜的平衡调整
9.6 镜筒消杂光
9.7 太阳望远镜导星
9.7.1 全日面像导星
9.7.2 相关跟踪(导星)
第十章 主动光学基本原理
10.1 概述
10.2 薄镜面主动光学
10.2.1 波前检测
10.2.2 镜面校正力的计算
10.2.3 用直测法建立刚度矩阵
10.3 拼镜面主动光学
10.3.1 由位移传感器的读数求促动器的位移量
10.3.2 共焦检测和调整
10.3.3 拼镜主动光学的共面检测方法
参考文献

前言/序言


好的,根据您的要求,我将为您创作一本名为《望远镜技术与天文测天》的图书简介,但内容将完全聚焦于该书不包含的主题,旨在详尽地描绘一个与光学望远镜设计、天文测量及传统天文学无关的学术领域。 --- 图书简介:深海热液喷口生物多样性与极端微生物生态学研究 书名:深海热液喷口生物多样性与极端微生物生态学研究 ISBN: 978-7-5000-0000-0 定价: 人民币 188.00 元 开本: 16 开 页码: 约 650 页 概述: 揭示地幔深处的生命奇迹 本书并非探讨利用光学器件观测遥远星体的科学,而是将目光投向地球内部最隐秘、最极端的生态系统——深海热液喷口。自二十世纪七十年代首次发现以来,这些富含硫化物和甲烷的深海裂隙,以其完全不依赖太阳光能的化学自养(Chemosynthesis)模式,彻底颠覆了传统生物学对生命存在的认知。 《深海热液喷口生物多样性与极端微生物生态学研究》汇集了多学科的尖端研究成果,系统梳理了从深海地质构造到微生物遗传适应的完整链条。本书旨在为海洋生物学家、微生物生态学家、地球化学家以及极端环境生命探索者提供一个全面、深入、高分辨率的知识图谱。 第一部分:热液系统的地质与地球化学基础(约 150 页) 本部分深入剖析了深海热液活动的成因、结构与化学输出,为理解生物群落的形成奠定了基础。它完全避开了任何关于透镜、反射镜或光信号传输的讨论。 1.1 海洋地壳构造与热液活动触发机制: 详细阐述了洋中脊、弧后盆地及转换断层等主要地质构造区域的热液活动类型,包括黑烟囱、白烟囱和低温渗漏(Cold Seeps)的形成过程。重点分析了岩浆活动、海底扩张速率与流体循环深度对热液温度和流体化学成分的影响。 1.2 极端流体化学:能量来源的解析: 本书详尽地描绘了热液流体中关键化学物质的浓度梯度。内容包括硫化氢($ ext{H}_2 ext{S}$)、甲烷($ ext{CH}_4$)、铁离子、锰离子以及分子氢($ ext{H}_2$)的地球化学循环模型。探讨了这些还原性物质如何作为能量底物,驱动深海生态系统的初级生产力,并着重分析了海底热液场中热液羽流(Plume)的扩散动力学。 1.3 极端物理环境的参数化: 聚焦于深海环境的物理特性,如高压(可达数千个大气压)、零下低温(如冷泉区)与超高温(超过 $400^circ ext{C}$ 的超临界流体)。讨论了这些极端条件如何影响化学反应速率和矿物沉淀过程,完全不涉及任何与光照或大气观测相关的物理参数。 第二部分:极端微生物的分类学与代谢途径(约 250 页) 这是本书的核心部分,聚焦于构成热液生态系统基础的微生物世界,详尽考察了它们的遗传结构和独特的生命代谢机制。 2.1 热液微生物的宏基因组学分析: 利用新一代测序技术(NGS),我们对来自不同深度和温度的微生物群落进行了高覆盖度的宏基因组测序。本书提供了数百种新型古菌和细菌的基因组草图,重点解析了那些编码极端耐受蛋白和特殊代谢酶的基因簇。 2.2 化学自养作用的精细调控: 深入剖析了不同物种(如硫氧化菌、甲烷氧化古菌)如何利用无机硫化物和甲烷进行能量转换。书中包含详细的酶活性分析图表,展示了关键酶(如硫氧化酶、甲烷单加氧酶)在不同pH值和温度下的动力学特征,完全摒弃了对任何依赖光的生物过程的讨论。 2.3 生命起源的模拟:极端环境中的适应性进化: 本书提出了关于地球早期生命起源可能在类似热液环境中发生的假说。通过比较现代极端微生物的基因组与推测的原生生命特征,探讨了耐热性、高压适应性以及遗传物质修复机制的进化路径。这部分内容完全集中于生物化学和分子生物学,与任何形式的天文观测或遥感技术无关。 第三部分:生物多样性与生态系统结构(约 180 页) 本部分从宏观视角审视了热液喷口这一“生物绿洲”的群落结构、物种相互作用及其生物地理学分布。 3.1 巨型无脊椎动物的共生关系: 详细描述了与微生物共生相关的标志性巨型生物,如巨型管虫(Riftia pachyptila)、热液贻贝和虾类。书中通过同位素追踪技术,定量分析了宿主与其体内共生细菌之间的碳、氮、硫的交换效率,展示了这种“内部农业”如何支撑起庞大的生物量。 3.2 群落结构与生物地理学隔离: 分析了不同热液场之间(例如,太平洋的 Gorda 脊与大西洋的 Mid-Atlantic Ridge)的物种相似性指数。探讨了海底扩张和深海洋流在隔离和连接不同热液生物群落中所起的作用,解释了为什么某些物种能够实现跨大洋的分布,而另一些则高度地方化。 3.3 极端环境下的生命周期与群落动态: 研究了热液喷口生命周期的短暂性:从新生喷口(Onset)的快速定植、到成熟喷口(Mature)的稳定共存,再到喷口熄灭(Collapse)后的生物迁徙和残余生物群的命运。这部分完全依赖于遥控潜水器(ROV)的直接采样和现场观测数据,强调了样本采集的物理挑战。 总结与展望:深空探索的生物学参照(约 70 页) 最后一部分,本书将深海研究的意义延伸至更广阔的科学视野,侧重于地球生物圈的极端适应性,而非观测工具的革新。 4.1 对系外生命探索的启示: 阐述了热液生态学研究对未来在冰封卫星(如木卫二、土卫二)上寻找生命的模型的贡献。由于这些冰下海洋环境可能存在类似地球深海的化学能驱动系统,研究这些极端微生物的生理极限,可以为设计非光合作用生命信号的探测策略提供关键的生物学参照框架。 4.2 极端生物工程学的潜在应用: 探讨了从耐热或耐高压微生物中分离出的新型酶和生物活性物质,在工业生物技术和环境修复领域的应用潜力,例如开发用于高温高压反应堆的稳定酶制剂。 本书以其详尽的化学图谱、精确的分子生物学数据和对地球最深处生态系统的细致描绘,为读者提供了一扇通往地球生物学边界的窗口。它是一部关于化学能量、极端压力、微生物适应性的百科全书,与天体物理中的光学仪器设计和遥远目标观测领域毫无关联。 --- 目标读者: 海洋微生物学家、地球化学家、生物物理学家、极端环境生物学研究人员。

用户评价

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《望远镜技术与天文测天》这个书名,立刻勾起了我对宇宙探索最原始的好奇心,以及对那些支撑我们望向远方工具的好奇。我不是专业的天文学家,但每次看到震撼人心的星空照片,或是听到关于宇宙的新发现,都忍不住想知道“他们是怎么做到的”。我希望这本书能填补我在这方面的知识空白。我想象书中会从望远镜的基本原理讲起,解释光是如何被收集、聚焦和记录的。也许会涉及折射镜和反射镜的优劣,以及它们在不同历史时期的发展。我更期待了解现代望远镜的技术突破,比如能够克服地球大气干扰的自适应光学系统,以及能够探测更广阔电磁波谱的射电望远镜和X射线望远镜。而“天文测天”这个词,听起来就像是天文学家们对宇宙进行精密丈量的过程。我好奇书中会如何解释如何测量恒星的距离,如何分析星系的运动,甚至是如何测量黑洞的质量。我希望这本书能用生动有趣的语言,将这些复杂的科学原理和技术方法介绍清楚,让我能够更深刻地理解人类是如何一步步揭开宇宙的面纱,以及每一次测量和观测背后所蕴含的智慧和汗水。

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这本书的名字叫做《望远镜技术与天文测天》,光听名字就觉得分量十足,充满了科学的严谨和宇宙的浩渺。作为一名对天文学一直怀有浓厚兴趣的爱好者,我一直渴望能找到一本真正能带领我深入理解天文观测背后那些复杂而精妙技术的书籍。虽然我还没有机会翻开这本书,但光是这个书名,就勾勒出了我心目中理想的读物蓝图。我期待它能像一位经验丰富的向导,带领我穿越望远镜设计的历史长河,从伽利略朴素的早期观测设备,到如今能够捕捉到遥远星系微弱光芒的巨型光学和射电望远镜,理解它们是如何一步步演进,克服技术瓶颈,拓展人类的视野。同时,“天文测天”这个词更是点燃了我对精确测量的遐想。我想象书中会详细介绍各种天体测量的方法,从三角视差测量恒星距离,到光谱分析恒星的化学成分和运动速度,再到更复杂的脉冲星计时和引力波探测,这些都是天文学家们用来解读宇宙奥秘的“眼睛”和“尺子”。我希望这本书不仅能讲解技术原理,还能穿插一些历史故事和科学家的轶事,让冰冷的科学技术变得生动有趣,让我在阅读中感受到探索未知世界的激动人心。

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《望远镜技术与天文测天》这个名字,总让我想起那些在深夜里,仰望星空,心生无限遐想的时刻。我不是专业人士,只是一个对宇宙充满好奇的普通人。我希望这本书能在我心中播下更深的种子,让我能以更清晰的视角去理解我们头顶上的那片星海。想象一下,书中可能会从望远镜的基本光学原理讲起,比如折射镜和反射镜的区别,焦距、口径这些关键参数对观测效果的影响,以及如何克服大气扰动,保证图像的清晰度。我特别期待能够了解现代天文望远镜的那些令人惊叹的创新,比如自适应光学技术是如何“欺骗”大气,让地面望远镜也能获得接近太空望远镜的清晰度;又或者,射电望远镜是如何捕捉那些在可见光下不可见的电磁波,揭示宇宙中隐藏的现象。而“天文测天”,听起来就像是给宇宙量尺寸、定位置的科学。我好奇书中会如何解释那些精密的仪器和方法,比如如何利用恒星的视差来测量距离,如何通过多普勒效应来分析天体的运动,甚至是如何利用脉冲星来构建宇宙时钟。我期待这本书能够用通俗易懂的语言,将这些复杂的概念娓娓道来,让我能够更好地理解我们对宇宙的认识是如何一步步建立起来的。

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《望远镜技术与天文测天》这个书名,让我瞬间联想到那些矗立在山巅、在沙漠中,甚至在太空中的庞然大物,它们是人类探索宇宙的眼睛。作为一名对科学充满敬畏的普通读者,我一直被那些关于宇宙的宏大叙事所吸引,但同时也对支撑这些叙事的精妙技术充满好奇。我期待这本书能够为我揭开望远镜的神秘面纱,从最基础的光学原理讲起,到不同类型望远镜的构造和工作方式。我设想书中会详细介绍光学望远镜如何收集可见光,而射电望远镜又如何接收那些肉眼看不见的无线电波,以及太空望远镜为何能获得如此清晰的图像。我特别希望能了解到现代望远镜在克服地球大气影响、提高分辨率、增强灵敏度方面所做的努力,例如自适应光学技术和先进的探测器。而“天文测天”这个词,在我看来,是人类为宇宙量身定制的“尺子”。我非常好奇书中会如何阐述那些用于测量天体位置、距离、运动和物理性质的精密方法。我希望这本书能够以一种引人入胜的方式,将这些科学的测量方法与天文发现的激动人心的故事结合起来,让我不仅能了解技术本身,更能体会到这项技术在推动人类认知宇宙进步中所扮演的关键角色。

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读到《望远镜技术与天文测天》这个书名,我脑海里立刻浮现出那些令人屏息的宇宙图像,以及支撑这些图像诞生的背后技术。作为一名对天文学有着浓厚兴趣的爱好者,我一直对那些庞大而精密的望远镜设施感到着迷。我猜想这本书大概会详细介绍不同类型望远镜的设计理念和技术演进。从早期的伽利略望远镜,到哈勃太空望远镜,再到地面上那些占据山头、体型巨大的射电望远镜阵列,每一种都代表着人类在观测能力上的飞跃。我期待书中能够深入剖析这些望远镜的核心技术,例如光学系统的设计、探测器的原理,以及如何处理和分析海量的观测数据。更让我期待的是“天文测天”这个部分。这听起来就像是天文学家的“测量学”,是为宇宙绘制精确地图的基础。我好奇书中会如何阐述如何精确测量天体的位置、距离、速度、质量、成分等等。我想象中,可能会涉及到三角测量法、光度测量法、光谱分析技术,甚至是利用引力波进行探测的最新进展。我希望这本书能够让我更深入地理解,我们今天对宇宙的认知,并非凭空而来,而是建立在一代代科学家辛勤的测量和技术革新之上。

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很好内容丰富,讲课的时候做参考书的

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物流超快,赞!

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非常好,再便宜一点就好了。

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和望远镜一起买的,学习下

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还不错。。。。。。。。。

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给单位买的,挺好的,不错

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还不错。。。。。。。。。

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内容丰富详细,非常有意思

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