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第317章 世纪精密天体测量＋牛顿力学（第3页）

核心测量仪器与技术

（）子午环（ridiancirce）

测量原理：

望远镜严格固定在子午面（南北方向），仅能沿南北向移动。

记录恒星通过子午线的精确时刻（时间）和天顶距（角度）。

角度测量：

使用精密刻度环（直径常达米），通过显微镜读取刻度。

典型分辨率：o角秒（如格林尼治天文台的子午环）。

计算公式：

[

text{赤纬}deta=ocirctext{天顶距}+text{大气折射修正}

]

大气折射需通过经验公式修正（如布拉德雷公式）。

（）测微器（icroter）

测量原理：

在望远镜焦平面安装可移动的蛛丝或光栅，测量双星间距或行星视直径。

通过螺旋测微计将视距离转换为角度。

分辨率：

典型精度：o角秒（如威廉·赫歇尔的双星测量）。

计算公式：

[

text{角距离}=frac{text{蛛丝移动距离}}{text{望远镜焦距}}tistext{转换系数：弧度=角秒}

]

（）赤道仪与钟驱动

跟踪误差控制：

赤道仪极轴对准天极，钟驱动补偿地球自转（角秒秒）。

减少长时间曝光的星像拖尾（误差可控制在角秒小时内）。

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关键计算步骤

（）恒星视差计算（以贝塞尔测量天鹅座为例）

基线选择：地球轨道直径（约亿公里，即天文单位）。

测量方法：

在相隔半年的两个时间点（如月和月），测量同一恒星的赤纬变化。

两次测量值差异即为视差角（pi）。

公式：

[

pitext{角秒}=frac{text{天文单位}}{dtext{秒差距}}adtext{或}add=frac{}{pi}

]

贝塞尔测得天鹅座视差pi=opoo角秒，对应距离约光年（秒差距）。

（）行星轨道摄动计算（以海王星预测为例）

残差分析：

比较天王星观测位置与牛顿力学预测位置的偏差（约o角秒）。

摄动方程：

[

detatheta=sufrac{g_{text{摄动体}}}{r_{text{摄动距离}}}cdotdetat

]