內容大鋼
天文學讓執著探索宇宙的人類著迷,而射電天文學是天文學的第一個不在可見光波段的分支,因此也是探索最廣泛的學科之一。這套英文教材由兩本書組成。
本書側重觀測方法,討論射電天文學的儀器設備和技術。射電觀測人員始終要牢記:成功觀測的關鍵是射電望遠鏡的功能和對望遠鏡的使用。書中首先回顧了天文學基礎知識和相關內容,然後討論輻射物理,使用射電望遠鏡收集和探測射電信號,射電望遠鏡組件的各種功能,以及成功進行射電觀測所涉及的過程。書中也提供了對綜合孔徑基本原理的概念性介紹,以及真實幹涉測量觀測等高級主題的討論。
這套教材的另一本書側重天體物理學,討論了引起射電輻射的最常見的物理過程,並給出了射電輻射的機制,以及對應天體的例子,闡述了如何從射電觀測中獲得相關的物理參數。
這套教材可供物理專業本科高年級學生閱讀,也可作為碩士研究生課程教材或射電天文相關技術人員的參考書。這套教材不是大眾科普書,但希望沒有天文學背景的物理相關專業讀者也能從中受益。
目錄
《射電天文學(觀測方法)》
CHAPTER 1 Introductory Material 射電天文學基礎
1.1 BRIEF HISTORY OF RADIO ASTRONOMY 射電天文學簡史
1.2 SOME FUNDAMENTALS OF RADIO WAVES 射電波的一些基本原理
1.2.1 Electromagnetic Radiation 電磁輻射
1.2.2 Spectroscopy 頻譜學
1.3 FINDING OUR WAY IN THE SKY 在天空中定位
1.3.1 Sky Coordinate System: Right Ascension and Declination 天球坐標系:赤經和赤緯
1.3.2 Observer-Centered Definitions 以觀測者為中心的定義
1.3.3 Apparent Sizes 表觀尺寸
1.4 BASIC STRUCTURE OF A TRADITIONAL RADIO TELESCOPE 傳統射電望遠鏡的基本結構
1.4.1 Parabolic Reflector 拋物面式反射面
1.4.2 Mount 座架
1.4.3 Feeds, Receivers, and Computer 饋源、接收機和電腦
1.5 RADIO MAPS 射電成圖
QUESTIONS AND PROBLEMS 習題
CHAPTER 2 Introduction to Radiation Physics 輻射物理學簡介
2.1 MEASURES OF THE AMOUNT OF RADIATION 輻射量的測量
2.1.1 Total Energy Emitted 輻射的總能量
2.1.2 Luminosity 光度
2.1.3 Flux 流量
2.1.4 Flux Density 流量密度
2.1.5 Intensity 強度
2.1.6 Relation between Intensity and the Electric Field and Magnetic Field Waves 強度與電磁場波之間的關係
2.2 BLACKBODY RADIATION 黑體輻射
2.3 RAYLEIGH–JEANS APPROXIMATION 瑞利–金斯近似
2.4 BRIGHTNESS TEMPERATURE 亮溫度
2.5 COHERENT RADIATION 相干輻射
2.6 INTERFERENCE OF LIGHT 光的干涉
2.7 POLARIZATION OF RADIATION 輻射的偏振
2.7.1 Stokes Parameters 斯托克斯參數
QUESTIONS AND PROBLEMS 習題
CHAPTER 3 Radio Telescopes 射電望遠鏡
3.1 RADIO TELESCOPE REFLECTORS, ANTENNAS, AND FEEDS 射電望遠鏡的反射面、天線和饋源
3.1.1 Primary Reflectors 主反射面
3.1.2 Beam Pattern 波束圖
3.1.3 Feeds and Primary Reflector Illumination 饋源和主反射面照明
3.1.4 Surface Errors 表面誤差
3.1.5 Beam Pattern Revisited* 再談波束圖
3.2 HETERODYNE RECEIVERS 外差式接收機
3.2.1 Transmission Lines 傳輸線
3.2.2 Front-End Receiver Components 接收機前端組件<
3.6.1 Low-Frequency Window 低頻窗口
3.6.2 Antennas 天線
3.6.3 Receivers 接收機
3.6.4 Radio Frequency Interference 射頻干擾
QUESTIONS AND PROBLEMS 習題
CHAPTER 4 Single-Dish Radio Telescope Observations 單口徑射電望遠鏡觀測
4.1 BASIC MEASUREMENTS WITH A SINGLE-DISH TELESCOPE 單口徑望遠鏡的基本測量
4.1.1 Switched Observations 開關式觀測
4.1.2 Determination of System Temperature 系統溫度的確定
4.1.3 Measurement of Antenna Temperature 天線溫度的測量
……
《射電天文學(天體物理學)》