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第一章　绪论1

§1.1　宇宙概观1

目录1

1．太阳系2

2．恒星3

3．星际物质4

4．星系5

5．宇宙6

1．粒子和四种作用力7

§1.2　宇宙物质的基本规律和物质状态7

2．微观过程和宏观规律10

3．辐射和电子12

4．核素的分布14

5．原子的电离16

6．宇宙中物质的状态18

§1.3　天体物理学和物理学26

1．天体物理学26

2．天文学（天体物理学）方法29

3．天体物理学和物理学的全面渗透33

第二章　天体物理中的辐射过程40

§2.1　辐射转移理论40

1．描述辐射场的物理量40

2．发射系数、吸收系数和爱因斯坦几率系数45

3．辐射转移方程49

§2.2　热辐射52

1．黑体辐射53

2．普朗克定律的特性54

§2.3　单个带电粒子的辐射56

1．单个带电粒子的辐射场56

2．单个带电粒子的辐射功率和辐射角分布60

§2.4　回旋辐射，同步加速辐射及曲率辐射68

1．回旋辐射68

2．同步加速辐射71

3．曲率辐射83

1．康普顿散射84

§2.5　逆康普顿散射84

2．逆康普顿散射（康普顿辐射）88

§2.6　轫致辐射91

1．单一速度电子的轫致辐射92

2．热轫致辐射96

§2.7　切仑柯夫辐射98

第三章　天体物理观测方法和天体参数的测定101

§3.1　获得天体信息的渠道101

1．电磁辐射101

2．宇宙线102

3．中微子102

4．引力波103

§3.2　信息的收集和观测视野的扩展105

§3.3　天文望远镜和辐射探测器111

1．天文望远镜111

2．辐射探测器113

§3.4　天体的光度测量115

1．星等116

2．测光系统117

3．色指数和热改正119

4．星际消光、星际红化和色余119

§3.5　天体的谱分析121

1．天体物理光谱分析122

2．恒星的光谱分类125

3．河外特殊天体光谱分类129

§3.6　射电天文方法131

1．射电天文的早期发展和成就131

2．射电望远镜132

3．射电天文测量137

§3.7　空间天文方法139

1．红外天文卫星（IRAS）和国际紫外探险者（IUE）139

2．X射线天文和γ射线天文观测141

3．哈勃空间望远镜（HST）142

1．视差146

§3.8　天体的距离146

2．分光视差法148

3．威尔逊-巴普法149

4．星群视差法150

5．主星序重叠法150

6．变星测距150

7．谱线红移和哈勃定律151

§3.9　恒星的大小153

1．恒星质量的测定156

§3.10　天体的质量156

2．星系质量的测定161

3．星系团的质量166

§3.11　天体的年龄和宇宙的年龄168

1．赫罗图法168

2．核纪年法170

3．宇宙年龄171

第四章　太阳物理173

1．太阳的质量和半径174

§4.1 太阳概述174

2．太阳常数和太阳光度175

3．太阳大气分层176

4．太阳作为一颗恒星的基本参量176

§4.2　太阳的结构：内部和光球177

1．太阳的内部179

2．太阳中微子问题185

3．光球189

4．米粒组织和振荡193

§4.3　等离子体物理和磁流体力学基本原理194

1．等离子体的特征195

2．粒子的轨道理论197

3．磁流体力学基础199

§4.4　太阳活动204

1．太阳活动和磁场204

2．活动区205

3．太阳黑子207

4．耀斑211

§4.5 日地关系222

1．日地关系中应考虑的太阳有关因素223

2．太阳活动与地球暴的关系225

3．太阳活动与气象的相关233

4．太阳活动和气候变化的探讨235

5．地球轨道变化与太阳常数240

第五章　恒星的结构和演化243

§5.1　恒星的观测特性244

§5.2　星团和赫罗图246

1．星团246

2．星协247

3．赫罗图248

4．星团的赫罗图251

§5.3　恒星演化概述255

1．恒星演化进程概貌255

2．恒星的最后归宿257

§5.4　恒星演化的时标258

1．自由下落时标259

2．开尔文-亥姆霍兹（K-H）时标260

3．爱因斯坦时标261

§5.5　恒星形成和早期演化262

1．物质凝聚和恒星形成262

2．动力学方程线性化和金斯判据263

3．旋转的影响266

4．孤立星云的坍缩267

5．磁场的影响269

6．赫罗图中的林忠四郎线270

§5.6　恒星结构的基本方程273

§5.7　恒星内部物理状态277

1．辐射传能277

2．对流传能280

3．物态方程283

4．不透明度286

5．能源290

§5.8　各种质量恒星的演化298

1．理论H-R图299

2．主序星的特性300

3．低质量星的演化302

4．大质量星的演化307

§5.9　超新星313

1．观测特性313

2．Ⅱ型超新星327

3．Ⅰ型超新星332

4．核合成338

第六章　致密星340

§6.1　致密星的形成340

§6.2　白矮星342

1．白矮星理论简史342

2．多方球343

3．钱德拉塞卡质量极限347

4．理论与观测的比较349

§6.3　中子星351

1．历史351

2．物态方程和中子星模型353

§6.4　脉冲星357

1．发现和证认为中子星357

2．观测特性358

3．色散量362

4．脉冲星磁偶极模型364

5．脉冲星的辐射机制366

§6.5　黑洞373

1．爱因斯坦引力论373

2．黑洞379

3．黑洞热力学380

4．黑洞可发出辐射381

§6.6　密近双星383

1．洛希瓣和密近双星分类383

2．X射线源的双星模型386

3．X射线双星的起源387

§6.7　X射线源和X射线爆389

1．研究简况389

2．X射线脉冲双星392

3．X射线爆398

（1）Ⅰ型X射线爆399

（2）Ⅱ型X射线爆401

§6.8　γ射线天文学和γ射线爆403

1．γ射线天文学403

2．γ射线爆407

§6.9　吸积413

1．致密天体的吸积盘415

2．吸积盘基本理论416

第七章　星际物质427

§7.1　星际尘埃和星际气体的发现428

1．分子云的特征432

§7.2　分子云和恒星形成432

2．太阳周围的分子云433

3．暗分子云434

4．分子云和年青恒星在银河系内的分布436

§7.3　气体星云在各波段的表现形式439

1．光学观测439

2．射电观测444

3．红外观测446

4．紫外、X射线和γ射线观测447

§7.4　星际气体的物理过程448

1．辐射转移449

2．电离和复合450

3．能量损失机制454

§7.5　星际尘埃458

1．尘埃的光学特性458

2．尘埃的物理特性461

§7.6　星际气体动力学过程468

1．星际空间中的激波468

（1）光致电离星云473

2．星云的运动473

（2）星风对星际气体的影响476

（3）超新星爆发对星际介质的影响（超新星遗迹）478

§7.7　恒星和星际物质的相互作用483

1．恒星的死亡483

2．恒星的诞生485

第八章　银河系和河外星系492

§8.1　银河系492

1．概貌和基本参量492

2．恒星计数494

3．恒星的空间运动498

4．银河系自转500

5．星族508

6．旋臂结构509

7．银核和银心513

1．沙普利-柯蒂斯论争518

§8.2　星系518

2．星系的分类522

3．星系类型的统计分析529

4．光度函数531

5．星系的表面亮度533

6．本星系群537

§8.3　活动星系和活动星系核542

1．活动星系的分类543

赛弗特星系545

2．活动星系观测到的性质545

N星系547

蝎虎座BL型天体548

射电星系551

IRAS星系553

星暴星系556

3．类星体561

4．活动星系核570

（1）活动星系核分类570

（2）活动星系核的性质573

§8.4　星系团576

1．互扰星系576

2．合并星系（Mergers）579

3．星系团分类580

4．几个著名的星系团582

第九章　宇宙学585

§9.1 宇宙学原理与时空度规587

1．奥伯斯佯谬587

2．宇宙学原理589

3．罗伯逊-沃尔克度规590

§9.2　视星等-红移关系593

§9.3　星系计数、射电源计数601

§9.4　微波背景辐射及其宇宙学意义608

§9.5　标准宇宙模型615

1．宇宙的年龄和宇宙的未来616

（1）标准尘埃模型617

（2）辐射为主的宇宙622

（3）暴涨模型623

2．宇宙早期的物理过程625

3．宇宙早期的核合成629

4．复合时期及微波背景的最终散射面633

§9.6　引力不稳定性和星系形成637

1．膨胀宇宙中的金斯引力不稳定性理论638

2．标准大爆炸模型的绝热扰动的演化645

3．复合后的耗散过程与薄饼模型647

4．暗物质与物质扰动的演化649

5．初始扰动谱654

附录662

1．天体物理常数662

2．各种天体的质量、半径、密度数据665

3．主序星和超巨星的有效温度和热改正BC667

4．梅西叶天体668

5．地面大型天文仪器672

参考文献674

人名译名对照表680