本书源于多年中学生天文奥赛教学经验总结，原为汕头市金山中学天枢天文与地学社的内部天文讲义，图书内容包含全国中学生天文知识竞赛考查到的大部分知识点，并对国际天文与天体物理奥林匹克竞赛（10AA）等国际天文奥赛内容有一定涉足。经过多年编撰与修改，现将教学内容及经验进行梳理并出版发行，希望为爱好天文的中学生提供学习的指引与帮助。
本书适合爱好天文的中学生阅读。

朱潇剑，广东天文学会理事、汕头市天文爱好者协会副会长、汕头市金山中学天枢天文与地学社创社指导老师，现为汕头金中海湾学校副校长、高级教师。曾被评为全国中学生天文奥林匹克竞赛优秀指导老师、全国中学生地理奥林匹克竞赛优秀指导老师、全国中学生地球科学奥林匹克竞赛优秀指导老师、广东省优秀中学地理教育工作者、广东省中学生天文奥林匹克竞赛优秀指导老师、厂东省中学生地理奥林匹克竞赛优秀指导老师、广东省中学生科技创新大赛优秀指导老师、汕头市优秀青年教师。曾获得全国第二届地理课堂教学大赛一等奖、全国地理数字课程资源评选一等奖，两次获教育部“一师一优课”部级优课等。

第一部分 讲 义
第1章 数学基础
1.1 微积分
1.2 立体角
1.3 向量叉乘
1.4 习题
第2章 地月系与日月食
2.1 月球
2.2 月相变化
2.3 月食
2.4 日食
2.5 沙罗周期
2.6 进动与章动
2.7 习题
第3章 潮汐
3.1 惯性力
3.2 引潮加速度
3.3 洛希极限
3.4 潮汐锁定
3.5 习题
第4章 彗星与流星
4.1 彗星
4.2 流星
4.3 习题
第5章 望远镜与几何光学
5.1 望远镜的功能
5.2 折射式望远镜
5.3 反射式望远镜
5.4 望远镜的像差
5.5 巴洛镜
5.6 习题
第6章 行星视运动
6.1 行星相对太阳的视运动
6.2 行星相对恒星背景视运动
6.3 习题
第7章 行星轨道运动
7.1 开普勒三大定律
7.2 活力公式
7.3 行星轨道能量
7.4 圆锥曲线极坐标方程
7.5 习题
第8章 天球坐标系与球面三角形
8.1 极坐标系
8.2 天球坐标系
8.3 常用天球坐标系
8.4 球面三角形计算
8.5 习题
第9章 恒星与行星的形成
9.1 星际物质
9.2 恒星的形成
9.3 行星的形成
9.4 习题
第10章 恒星的演化
10.1 恒星的热核演化
10.2 小质量恒星的演化
10.3 大质量恒星的演化
10.4 双星系统中恒星的演化
10.5 星团内恒星的演化
10.6 超新星
10.7 习题
第1l章 恒星的分类
11.1 光谱型
11.2 光度型
11.3 赫罗图
11.4 变星
11.5 星族
11.6 习题
第12章 星等与亮度
12.1 照度学物理量
12.2 星等
12.3 斯特藩一玻尔兹曼定律推导
12.4 习题
第13章 电磁辐射与恒星光谱
13.1 电磁辐射的产生
13.2 光子
13.3 恒星光谱
13.4 习题
第14章 星际测距
14.1 三角视差法
14.2 变星测距
14.3 超新星测距
14.4 哈勃关系
14.5 其他测距方式
14.6 Dn-σ关系
14.7 习题
第15章 热学
15.1 气体的压强
15.2 绝热变化中的压强与体积
15.3 温度与分子热运动动能
15.4 理想气体状态方程
15.5 平均自由程
15.6 习题
第16章 消光与红移
16.1 消光
16.2 大气折射
16.3 红移
16.4 习题
第17章 角动量
17.1 角动量概述
17.2 动量守恒与能量守恒的应用
17.3 习题
第18章 宇宙学
18.1 宇宙学原理
18.2 宇宙学红移
18.3 弗里德曼方程
18.4 习题
第二部分 补充
第19章 习题参考答案与题解
第1章
第2章
第3章
第4章
第5章
第6章
第7章
第8章
第9章
第10章
第11章
第12章
第13章
第14章
第15章
第16章
第17章
第18章

对于天文的认知，缘起
2013年与天枢天文与地学
社（简称天文社）创社社长
林睿（汕头市金山中学
2015届学生）的一段不经
意的聊天，在对话中结识林
璋星（汕头市金山中学
2014届学生），于是三人
萌发在校内创建天文社的想
法，同年12月11日投资百
万的天文专用教室及器材投
入使用，学生天文社团正式
成立，怀揣着梦想的”天文
梦工厂”迈开逐梦星河的脚
步。2015年陈海滨、陈泽
怀（汕头市金山中学2016
届学生）代表社团参加全国
中学生天文奥林匹克竞赛获
鼓励奖，虽说只是”塑料牌”
，却是天文社后续发展的一
次有意义的尝试，鼓励奖也
激励着我们坚持将竞赛拿下
的斗志。他们回来之后就开
始总结参赛经验，并形成社
团学术专研、传承的氛围，
受限于学习资料的匮乏，我
们只能不断“啃下”一些难度
非常大的大学天文系教材，
慢慢地就萌发做一份中学生
天文讲义的想法。2016年
至今，天文社团的孩子们不
断刷新国赛成绩，从广东汕
头走向世界，这更加激励着
我们一定要将天文奥赛参赛
相关的知识内容、备赛经验
进行总结、记录、分享并出
版发行，以帮助更多在中学
期间便开启天文梦想的孩子
们。于是在北京天文馆、广
东天文学会的大力支持下，
在众多专家、学者的热心帮
助下，在华南师范大学附属
中学师生的无私分享下，在
众多届天枢人的不断努力下
，本书正式成型，致敬为此
书共同奋斗过的历届奥赛选
手。
书是知识的总结更是经
验的分享，本书的内容源于
2015年国赛备赛讲义初稿
，经过历届传承、优化，已
形成较为完整的知识体系结
构，本书为历届天文社学生
参加各级各类天文奥赛提供
了帮助，许多学生获得了优
秀的成绩。出版本书的初衷
本是希望给初入高中的孩子
作为基础版本使用，但在编
撰的过程中逐渐增加了内容
及难度，最终却发现更适合
有一定基础的孩子作为提高
教材学习使用。希望所有学
习天文奥赛的孩子能铭记国
赛的办赛初衷，天文奥赛不
是功利的成绩输出，而是学
科思维的碰撞，是对于专业
探索的执着。
本书由谢梓瀚、陈熙杨
（汕头市金山中学2020届
学生）按历届讲义及经验最
终完成编排。限于作者水平
，书中难免存在疏漏和不足
之处，若对教材编排及内容
有疑问或有更好的修改意见
也欢迎大家交流与指正，特
留邮箱xiaosky2006@163．
com。
——汕头市金山中学天枢
天文社创社指导老师朱潇剑
2022年4月