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利用月掩星现象测量月球公转周期

2019-02-13李壮壮崔士举

物理实验 2019年1期
关键词:测量

李壮壮,崔士举

(东北师范大学 物理学院, 吉林 长春 130024)

月亮在天空自西向东移动,有时候会把天上的星星遮蔽起来,这种现象叫做“月掩星”[1]. 观测月掩星能帮助我们研究月亮上有无大气,利用月掩星光电观测还可以测定恒星的角直径[2]、多颗恒星的分离[3]及测量地球自转的长期变化[4]等. 所以世界各国天文台都很重视观测月掩星的现象[1].

在月掩星现象即将开始阶段(可以不考虑边缘衍射[5]),通过观测月球相对遥远恒星的相对视角随时间的变化,加上地球自转的影响,结合电脑软件处理,在短时间内得到月球公转周期. 由于时间短,现象普遍,该实验可以用作科普实验,也可用作培养学生兴趣和动手能力的教学实验. 长期观测,则可以研究月球公转角速率的变化.

1 实验研究

该实验进行了2次观测,第1次在2018年3月25日19:10,第2次在2018年7月23日21:00,2次均在东北师范大学物理学院天文台观测.

1.1 实验仪器

实验使用了Sky-Watcher 150PDS望远镜(D=150 mm,F=750 mm)[图1(a)],ZWO ASI120MC摄像头[图1(b)示]、数据线、双轴电跟、联想牌笔记本电脑.

(a)望远镜

(b)摄像头图1 实验仪器

1.2 实验观测

1.2.1 实验现象

图2是第1次观测的图片,图3是第2次观测的图片,箭头指向恒星. 由于拍摄的照片不易观测,图2~3均使用了Photoshop cs8.01软件进行反相,调节对比度为40%,亮度为40%,及调节色阶处理,最后对星点进行了颜色加深处理.

(a)开始观测时

(b)大约6 min后图2 第1次观测

(a)开始观测时

(b)大约6 min后图3 第2次观测

1.2.2 数据测量及处理

月球公转轨道参量和物理参量如下[6]:近地点距离362 570 km,远地点距离405 410 km,半长轴s为……

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