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第13章 视差角

假设在晴朗的早晨,我们通过一片深色的玻璃看太阳,我们看到一个大黑子在太阳边缘的西边(右侧),如图1.A,到了中午,太阳接近了南边的子午圈,我们注意到,这个黑子降低了,如图1.B,到了下午,我们看到则离开得更远了,如图1.C。



太阳黑子并没有正真在太阳表面上那么移动,那是整个太阳面图像顺时针旋转。同样的情况,看月亮则更为直观,见图2。



如果我们考虑天球的周日运动,上述的这种视旋转就很容易理解了。如图3,对某个天体描画了平行圈、周日角。仅当太阳(或月亮)正好在南子午圈时,它的北方向正好指向天顶(注,本地子午圈过天顶)。

星座也有同样的效果。一个观察者在北半球,在东南方时,猎户座倾斜在左边,升起到南方向后则正立,在西南方时则向右倾斜。

在图4,画出了太阳(或月亮)圆盘。虚线弧AB是(箭头是周日运动方向)它在天球上周日运动的一段弧。C是盘面的中心。天顶及天北的方向如图中所示。天北方向是垂直AB的。Z是圆盘上的天顶点。对观测量来说,这个时刻,整个圆盘面在天空中的最高点就是Z点。N是圆盘的北点,CN方向指向天北极。



角ZCN,叫做视差角,通常记作q。这个视差角与视差完全无关。使用这个名称源于一个事实,天体沿着平行圈运动。对照这个“视差角”安装望远镜。

我们约定,通过子午圈之前q为负,之后为正。正好在子午圈上q = 0度。

可以利用以下公式计算视差角q:

tan(q) = sin(H) / (tan(φ)*cos(δ) - sin(δ)*cos(H)) ……(13.1)式 式中,φ和前面的章节一样,它是观测站地理纬度。δ是天体的赤纬,H是该时刻的时角。

当天体正好在天顶,角q则没有定义。的确,当H=0度,δ=φ,由公式(13.1)得到q = 0/0。我们可以比较这种情况,如果某人正好站地球的北极,它的地理经度也是没有定义的,因为所有的子午圈都经过他那里。对于这个特殊的观测者,地平线上所有的点都在南方向。

当一个天体正好通过天顶,那么视差角q则从-90度跳变到90度。

如果天体在地平线上(升或降),公式(13.1)将简化为: cos(q) = sin(φ) / cos(δ) 在这种情况下,就不须要知道角度H