射电天文学（英文版）

图书标准信息

• 作者 [美]Jonathan M. Marr (乔纳森·M. 马尔
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2023-07
• 版次 1
• ISBN 9787121458378
• 定价 199.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 676页
• 字数 1.41千字

【内容简介】

天文学让执着探索宇宙的人类着迷，而射电天文学是天文学的第一个不在可见光波段的分支，因此也是探索最广泛的学科之一。这套英文教材由两册书组成，其中一册书侧重观测方法，讨论射电天文学的仪器设备和技术。射电观测人员始终要牢记：成功观测的关键是射电望远镜的功能和对望远镜的使用。书中首先回顾了天文学基础知识和相关内容，然后讨论辐射物理，使用射电望远镜收集和探测射电信号，射电望远镜组件的各种功能，以及成功进行射电观测所涉及的过程。书中也提供了对综合孔径基本原理的概念性介绍，以及真实干涉测量观测等高级主题的讨论。另一册书侧重天体物理学，讨论了引起射电辐射的最常见的物理过程，并给出了射电辐射的机制，以及对应天体的例子，阐述了如何从射电观测中获得相关的物理参数。

【作者简介】

Jonathan M. Marr为美国联合学院物理学和天文学的高级讲师。研究涉及对射电星系和银河中心的高分辨率无线电波长观测。他在加州大学伯克利分校获得天文学博士学位。

Jonathan M. Marr为美国联合学院物理学和天文学的高级讲师。研究涉及对射电星系和银河中心的高分辨率无线电波长观测。他在加州大学伯克利分校获得天文学博士学位。

【目录】

射电天文学. 观测方法 分册目录

CHAPTER 1  Introductory Material  射电天文学基础

1.1  BRIEF HISTORY OF RADIO ASTRONOMY  射电天文学简史

1.2  SOME FUNDAMENTALS OF RADIO WAVES  射电波的一些基本原理

1.2.1  Electromagnetic Radiation  电磁辐射

1.2.2  Spectroscopy  频谱学

1.3  FINDING OUR WAY IN THE SKY  在天空中定位

1.3.1  Sky Coordinate System: Right Ascension and Declination  天球坐标系：赤经和赤纬

1.3.2  Observer-Centered Definitions  以观测者为中心的定义

1.3.3  Apparent Sizes  表观尺寸

1.4  BASIC STRUCTURE OF A TRADITIONAL RADIO TELESCOPE  传统射电望远镜的基本结构

1.4.1  Parabolic Reflector  抛物面式反射面

1.4.2  Mount  座架

1.4.3  Feeds, Receivers, and Computer  馈源、接收机和计算机

1.5  RADIO MAPS  射电成图

QUESTIONS AND PROBLEMS  习题

CHAPTER 2  Introduction to Radiation Physics  辐射物理学简介

2.1  MEASURES OF THE AMOUNT OF RADIATION  辐射量的测量

2.1.1  Total Energy Emitted  辐射的总能量

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  强度

2.1.6  Relation between Intensity and the Electric Field and Magnetic Field Waves  强度与电磁场波之间的关系

2.2  BLACKBODY RADIATION  黑体辐射

2.3  RAYLEIGH?CJEANS APPROXIMATION  瑞利?C金斯近似

2.4  BRIGHTNESS TEMPERATURE  亮温度

2.5  COHERENT RADIATION  相干辐射

2.6  INTERFERENCE OF LIGHT  光的干涉

2.7  POLARIZATION OF RADIATION  辐射的偏振

2.7.1  Stokes Parameters  斯托克斯参数

QUESTIONS AND PROBLEMS  习题

CHAPTER 3  Radio Telescopes  射电望远镜

3.1  RADIO TELESCOPE REFLECTORS, ANTENNAS, AND FEEDS  射电望远镜的反射面、天线和馈源

3.1.1  Primary Reflectors  主反射面

3.1.2  Beam Pattern  波束图

3.1.3  Feeds and Primary Reflector Illumination  馈源和主反射面照明

3.1.4  Surface Errors  表面误差

3.1.5  Beam Pattern Revisited*  再谈波束图

3.2  HETERODYNE RECEIVERS  外差式接收机

3.2.1  Transmission Lines  传输线

3.2.2  Front-End Receiver Components  接收机前端组件

3.2.3  Back-End Receiver Components  接收机后端组件

3.2.4  High-Frequency Heterodyne Receivers  高频外差式接收机

3.3  NOISE, NOISE TEMPERATURE, AND ANTENNA TEMPERATURE  噪声、噪声温度和天线温度

3.4  BOLOMETER DETECTORS  辐射热探测计

3.5  SPECTROMETERS  频谱仪

3.5.1  Filter Bank Spectrometer  滤波器组式频谱仪

3.5.2  Digital Spectrometers*  数字式频谱仪

3.6  VERY LOW-FREQUENCY RADIO ASTRONOMY  甚低频射电天文学

3.6.1  Low-Frequency Window  低频窗口

3.6.2  Antennas  天线

3.6.3  Receivers  接收机

3.6.4  Radio Frequency Interference  射频干扰

QUESTIONS AND PROBLEMS  习题

CHAPTER 4  Single-Dish Radio Telescope Observations  单口径射电望远镜观测

4.1  BASIC MEASUREMENTS WITH A SINGLE-DISH TELESCOPE  单口径望远镜的基本测量

4.1.1  Switched Observations  开关式观测

4.1.2  Determination of System Temperature  系统温度的确定

4.1.3  Measurement of Antenna Temperature  天线温度的测量

4.1.4  Uncertainty in the Measured Antenna Temperature  测量天线温度的不确定性

4.2  ANTENNA BEAM  天线波束

4.2.1  Beam Power Pattern and Antenna Solid Angle  波束功率方向图和天线立体角

4.2.2  Main Beam and Angular Resolution  主波束和角分辨率

4.2.3  Main Beam Efficiency  主波束效率

4.2.4  Detected Power from Extended Sources  从扩展源中探测功率

4.3  OBSERVING RESOLVED VERSUS UNRESOLVED SOURCES  观测可解析源与不可解析源

4.3.1  Unresolved Sources  不可解析源

4.3.2  Resolved Sources  可解析源

4.3.3  Uniform Source That Fills the Sky  充满天空的均匀源

4.3.4  Brightness Temperature versus Antenna Temperature, Beam Dilution, and Beam  Filling Factor  亮温度与天线温度、波束稀释和波束填充系数的关系

4.4  SPECTRAL-LINE OBSERVATIONS  谱线观测

4.4.1  Spectral Parameters  频谱参数

4.4.2  Frequency Switching  频率切换

4.5  OBTAINING RADIO IMAGES  获取射电图像

4.5.1  Convolution with Beam Pattern  与波束图的卷积

4.5.2  Deconvolution  去卷积

4.6  CALIBRATION OF A RADIO TELESCOPE  射电望远镜的校准

4.6.1  Pointing Corrections  指向校正

4.6.2  Calibration of the Gain, Effective Area, and Gain Curve  增益、有效面积和增益曲线的校准

4.6.3  Measuring the Beam Pattern and Main Beam Efficiency  测量波束图和主波束效率

4.6.4  Calculating Antenna Solid Angle and Main Beam Efficiency  计算天线立体角和主波束效率

4.7  TELESCOPE SENSITIVITY CONSIDERATIONS IN PLANNING AN  OBSERVATION  规划观测时关于望远镜灵敏度的考虑

4.8  POLARIZATION CALIBRATION*  偏振校准

QUESTIONS AND PROBLEMS  习题

CHAPTER 5  Aperture Synthesis Basics: Two-Element Interferometers  综合孔径基础：两单元干涉仪

5.1  WHY APERTURE SYNTHESIS  为什么要综合孔径

5.2  TWO-ELEMENT INTERFEROMETER  两单元干涉仪

5.3  OBSERVATIONS OF A SINGLE-POINT SOURCE  单点源的观测

5.3.1  Response of the Additive Interferometer  相加干涉仪的响应

5.3.2  Response of the Multiplicative Interferometer  相关干涉仪的响应

5.3.3  Effect of Noise  噪声的影响

5.4  FRINGE FUNCTION  条纹函数

5.5  VISIBILITY FUNCTION  可见度函数

5.5.1  Analysis of Visibilities for a Single-Point Source  点源的可见度函数分析

5.6  OBSERVATIONS OF A PAIR OF UNRESOLVED SOURCES  一对不可解析源的观测

5.7  OBSERVATIONS OF A SINGLE EXTENDED SOURCE  单个扩展源的观测

5.8  COHERENCE AND THE EFFECTS OF FINITE BANDWIDTH AND  INTEGRATION TIME  有限带宽与积分时间的相干性及其影响

5.8.1  Bandwidth Smearing  带宽导致的模糊

5.8.2  Time Smearing  时间导致的模糊

5.9  BASIC PRINCIPLES OF INTERFEROMETRY  干涉测量的基本原理

QUESTIONS AND PROBLEMS  习题

CHAPTER 6  Aperture Synthesis: Advanced Discussion  综合孔径：高级讨论

6.1  CROSS-CORRELATION OF RECEIVED SIGNALS  接收信号的互相关

6.2  COMPLEX-VALUED CROSS-CORRELATION  复值互相关

6.3  COMPLEX CORRELATION OF A POINT SOURCE AT A SINGLE FREQUENCY  单频上点源的复相关

6.4  EXTENDED SOURCES AND THE FOURIER TRANSFORM  扩展源和傅里叶变换

6.5  FOURIER TRANSFORMS FOR SOME COMMON SOURCE SHAPES  常见形状源的傅里叶变换

6.5.1  Visibility Function of a Point Source  点源的可见度函数

6.5.2  Visibility Function of Two Point Sources  双点源的可见度函数

6.5.3  Visibility Function of a Gaussian Profile  高斯轮廓源的可见度函数

6.6  THREE DIMENSIONS, THE EARTH’S ROTATION, AND THE COMPLEX  FRINGE FUNCTION  三维空间、地球自转和复条纹函数

6.7  NONZERO BANDWIDTH AND FINITE INTEGRATION TIME  非零带宽和有限积分时间

6.8  SOURCE STRUCTURE AND THE VISIBILITY FUNCTION  源结构和可见度函数

6.8.1  Sky Coordinates and the Visibility Function  天球坐标和可见度函数

6.8.2  uv-Plane  uv平面

6.8.3  Visibility Functions of Simple Structures  简单结构的可见度函数

6.9  THE EARTH’S ROTATION AND UV TRACKS  地球自转和 uv 轨迹

6.10  INTERFEROMETERS AS SPATIAL FILTERS  干涉仪作为空间滤波器

6.11  SENSITIVITY AND DETECTION LIMITS  灵敏度和探测极限

6.11.1  Noise in a Visibility  可见度中的噪声

6.11.2  Image Sensitivity  图像灵敏度

6.11.3  Brightness Sensitivity  亮度灵敏度

6.12  CALIBRATION  校准

6.13  IMAGE FORMATION  图像形成

6.13.1  Image Dimensions and Gridding Parameters  图像尺寸和网格参数

6.13.2  Dirty Map and Dirty Beam  脏图和脏波束

6.13.3  uv Weighting Schemes  uv加权方案

6.13.4  CLEANing the Map: Deconvolving the Dirty Beam  洁化图像：对脏波束去卷积

6.13.5  Self-Calibration and Closure Phase and Amplitude  自校准、闭合相位和振幅

6.14  VERY LONG BASELINE INTERFEROMETRY*  甚长基线干涉测量（VLBI）

6.14.1  VLBI Resolution and Sensitivity  VLBI的分辨率和灵敏度

6.14.2  Hardware Considerations for VLBI   VLBI的硬件考虑

6.14.3  Fringe Searching or Fringe Fitting  条纹搜索或条纹拟合

QUESTIONS AND PROBLEMS  习题

Appendix A  Constants and Conversions  常量及其单位换算

Appendix B  Derivation of Beam Pattern  波束图的推导

Appendix C  Cross-Correlations  互相关

Appendix D  Complex-Exponential Form of Wave Functions  波函数的复指数形式

Appendix E  Prime