Lehrbuch der Astronomie

1. Die verschiedenen Zweige der Astronomie.- 2-10. Über astronomische Instrumente im allgemeinen.- Das Fernrohr. Photographie. Winkelmessung. Uhren. Photometrie. Spektralapparate. Spektrum.- 11-15. Einige mathematische Hilfssätze.- Sphärisch-trigonometrische Formeln.- 16. Der Sternhimmel.- Sphärische Astronomie.- 17-23. Die tägliche Bewegung des Himmels. Sphärische Koordinaten.- 24-36. Die astronomischen Meßinstrumente.- Theodolit. Universalinstrument. Durchgangsinstrument. Meridiankreis und Vertikalkreis. Äquatoreal aufgestellte Instrumente. Refraktor und Reflektor. Historische Bemerkungen. Mikrometer.- 37-39. Die Refraktion.- 40-45. Die jährliche Bewegung der Sonne.- Ekliptik. Beziehungen zwischen Äquatorial- und Ekliptikal-Koordinaten. Absolute Beobachtungen in älterer und neuerer Zeit. Sternkataloge.- 46-52. Die Einteilung der Zeit.- Das tropische Jahr. Sternzeit und Sonnenzeit. Kalender.- 53-66. Präzession. Nutation. Aberration. Jährliche Parallaxe.- 67-71. Die scheinbare Bewegung des Mondes und der Planeten.- 72-78. Bestimmung der Zeit und der Rektaszension durch Beobachtung.- 79-82. Bestimmung der Polhöhe durch Beobachtung.- Polschwankungen. Bestimmung der geographischen Koordinaten zur See.- 83-84. Bestimmung des Azimuts durch Beobachtung.- Die astronomische Bewegungslehre und einige damit zusammenhängenden Probleme.- 85-89. Einleitende Bemerkungen.- Geschwindigkeit. Beschleunigung. Kraft. Trägheit. Masse. Dichte. Tangential- und Zentrifugalkraft. Zentralkräfte.- 90-97. Größe und Gestalt der Erde.- Gradmessungen. Die Erde als Umdrehungsellipsoid.- 98-100. Die tägliche Parallaxe.- 101-108. Rotation der Erde.- 109-114. Weltsysteme.- Das Altertum. Das Copernicanische System.- 115-123. Die Keplerschen Gesetze.- Die Bahnen der Planeten im Raum. Bahnelemente.- 124-132. Das Gravitationsgesetz.- Elementare Betrachtungen über das Zwei- und Dreikörperproblem und das Störungsproblem.- 133-142. Die Bewegung des Mondes. Präzession und Nutation. Ebbe und Flut.- Elementare Betrachtungen.- 143-151. Finsternisse.- Sonnen- und Mondfinsternisse. Sternbedeckungen durch den Mond. Merkur- und Venusdurchgänge.- 152-155. Die Entfernung der Erde von der Sonne.- Ältere und neuere Methoden zur Bestimmung der Sonnenparallaxe.- Mathematische Behandlung des Zweikörperproblems, des Drei- und n-Körperproblems und des Störungsproblems.- 156-179. Das Zweikörperproblem.- Differentialgleichungen des Zweikörperproblems und deren Integration. Relative Bewegung. Vergleich mit den Keplerschen Gesetzen. Bahnelemente. Reihenentwicklungen im Zweikörperproblem. Bahnbestimmung. Die absoluten Bewegungen im Zweikörperproblem.- 180-189. Das Dreikörperproblem.- Differentialgleichungen und bekannte Integrale. Exakt lösbare Fälle des Dreikörperproblems. Das restringierte Problem (problème restreint).- 190-203. Das Störungsproblem.- Verschiedene Störungsprobleme. Die Bewegungsgleichungen des Planetenproblems als Differentialgleichungen der rechtwinkligen Koordinaten. Störungsfunktion. Entwicklung der Störungsfunktion in eine unendliche Reihe. Umformung der Bewegungsgleichungen in Differentialgleichungen der Bahnelemente. Integration. Verschiedene Typen von Störungsgliedern: säkulare, langperiodische und normale periodische Glieder..- 204. Zur Definition der in der Himmelsmechanik benutzten Koordinatensysteme.- Inertialsysteme der Newtonschen Mechanik. Festlegung eines Inertialsystems durch Planetenbeobachtungen. Festlegung eines Inertialsystems durch Fixsternbeobachtungen. Bestimmung der Präzessionskonstante.- 205. Bewegungsformen innerhalb eines Sternsystems auf Grund der gesamten Anziehung des Systems.- Problemstellung. Einfaches Beispiel: Bewegungsformen in kugelsymmetrischen Sternhaufen.- Das Sonnensystem.- 206-211. Die Sonne.- Dimensionen. Masse. Dichte. Flecke. Fackeln. Rotation. Spektrum Korona. Protuberanzen. Chromosphäre. Spektroheliograph. Strömungsphänomene in der Sonnenatmosphäre. Physikalische und chemische Verhältnisse in den äußersten Schichten der Sonne. Das Innere der Sonne.- 212-235. Die Planeten und die Trabanten.- Allgemeines. Merkur. Venus. Erde und Mond. Mars. Die kleinen Planeten. Jupiter. Saturn. Die gegenseitigen Störungen der Planeten Jupiter und Saturn. Uranus. Neptun. Pluto. Umlaufs- und Rotationsrichtung im Planetensystem.- 236-243. Die Kometen.- Aussehen. Bahnen im Raume. Die vier Hauptgruppen unter den kurzperiodischen Kometen. Bahnbestimmung. Die ursprünglichen Bahnen der Kometen. Physische Verhältnisse.- 244-246. Sternschnuppen und Feuerkugeln. Das Zodiakallicht.- Die Perioden in der Erscheinung der Sternschnuppen. Beziehungen der Sternschnuppen und Meteore zu Kometen. Das Zodiakallicht.- 247. Astronomische Konsequenzen der Relativitätstheorie.- 248. Bewegungsformen im Sonnensystem.- Stellarastronomie und Astrophysik.- 249-256. Helligkeit. Farbe. Durchmesser. Flächenhelligkeit.- Absolute und scheinbare Größe. Die gegenseitigen Beziehungen der verschiedenen photometrischen Systeme. Farbenäquivalente. Interferometrische Durchmesserbestimmung. Flächenhelligkeit.- 257-262. Sternspektren.- Das kontinuierliche Spektrum. Effektive Temperatur. Farbtemperatur. Das Absorptionslinienspektrum. Spektraltypus. Spektraltypus und Farbe. Spektraltypus und absolute Helligkeit. Zweidimensionale Spektralklassifikation. Spektroskopische Parallaxenmethode.- 263-271. Die Eigenschaften der Sternatmosphären und die theoretische Deutung der Sternspektren.- Die Probleme der theoretischen Spektralanalyse. Die atomaren Mechanismen der Lichtemission und Lichtabsorption. Übergangswahrscheinlichkeiten. Gleichgewichtszustände eines homogenen, unendlich ausgedehnten Gases (Ionisationstheorie). Sternatmosphären in lokalem thermodynamischem Gleichgewicht. Das kontinuierliche Spektrum. Die Absorptionslinien. Reine Absorption, Streuung und Fluoreszenz. Deutung des Zusammenhangs zwischen Spektraltypus und Temperatur und zwischen Spektraltypus und absoluter Helligkeit. Die relative Häufigkeit der Elemente.- 272-275. Das Russell-Diagramm. Der innere Aufbau der Sterne.- Die Beobachtungsdaten. Das Russell-Diagramm als Mittel zur Zuzammenfassung der Beobachtungsdaten. Die beobachtete Verteilung der Sterne im Russell-Diagramm. Der innere Aufbau der Sterne. Interpretation des Russell-Diagramms.- 276-280. Eigenbewegung. Radialgeschwindigkeit. Parallaxe. Raumgeschwindigkeit. Bewegung des Sonnensystems.- 281-298. Doppelsterne und mehrfache Systeme.- Visuelle Doppelsterne. Bahnbestimmung bei visuellen Doppelsternen. Bestimmung der Massen visueller Doppelsterne. Verteilung der visuellen Doppelsterne im Russell-Diagramm. Spektroskopische Doppelsterne. Bahnbestimmung und Massenbestimmung bei spektroskopischen Doppelsternen. Visuelle Doppelsterne, bei denen Radialgeschwindigkeitsänderungen beobachtet sind. Beobachtung spektroskopischer Doppelsterne mit dem Interferometer. Photometrische Doppelsterne. Bahnbestimmung bei photometrischen Doppelsternen. Bestimmung der Massen und Radien bei Doppelsternen, für die photometrische und spektroskopische Elemente vorliegen. Die Rotation enger Doppelsterne. Die Verteilung spektroskopischer und photometrischer Doppelsterne im Russell-Diagramm. Mehrfache Systeme.- 299-301. Veränderliche und neue Sterne.- Entdeckungs- und Beobachtungsmethoden. Die verschiedenen Klassen veränderlicher Sterne. Cepheiden. Mirasterne. Theorien des Phänomens der Veränderlichkeit. Neue Sterne (Novae). Beschreibung des Novaphänomens. Theorien der Novae.- 302-304. Sternhaufen und Nebel.- Kugelförmige Sternhaufen. Offene Sternhaufen. Sternströme. Diffuse Nebel und planetarische Nebel. Dunkelnebel. Anagalaktische Nebel.- 305-320. Das Universum.- Die Milchstraße. Ältere Theorien. Sternzählungen. Die nächsten Fixsterne. Pärallaxenbestimmung mit Hilfe von Eigenbewegungen. Die Häufigkeitsfunktion der absoluten Helligkeiten. Photometrische Par-allaxen. Das Skelett des Milchstraßensystems. Statistische Untersuchungen mit Hilfe von Sternzählungen. Absorption des Lichts im interstellaren Raum. Selektive Absorption. Die Struktur des Milchstraßensystems. Die Kalziumwolke im interstellaren Raum. Das System der anagalaktischen Nebel. Gesetzmäßigkeiten in den Bewegungen der Sterne. Die Theorie der Rotation des Milchstraßensystems. Die Dynamik des Milchstraßensystems. Bewegungsverhältnisse im metagalaktischen System.- 321. Kosmogonische Probleme.- Die Zeitskala. Theorie der Entwicklungsgeschichte der Sterne.- I. Formeln und Methoden.- Die Methode der kleinsten Quadrate. Fehlertheorie. Interpolation. Numerische Differentiation. Numerische Integration. Reduktion einer Mikrometerbeobachtung. Kleinere stellarastronomische Probleme (Eigenbewegung; Radialgeschwindigkeit; wirkliche Bewegung im Raum; lineare transversale Bewegung; jährliche Parallaxe; das Hyadenproblem; parallaktische Bewegung; Anzahl der Sterne von verschiedenen Größenklassen).- II. Rechenbeispiele.- Sonnenzeit und Sternzeit. Berechnung von Azimut und Höhe. Bestimmung der Polhöhe mit Hilfe einer Höhenbeobachtung. Auf- und Untergang eines Sterns. Reduktion einer Kometen-Beobachtung. Berechnung von Länge und Breite aus Rektaszension und Deklination. Berechnung des Radiusvektors und der wahren Anomalie eines Planeten. Beispiele zur Anwendung der Formeln für Interpolation, numerische Differentiation und numerische Integration.- III. Mondstörungen in Knoten und Bahnneigung.- Numerisches Beispiel zum Störungsproblem.- IV. Zur mathematischen Theorie der Präzession und Nutation.- V. Konstanten. Tabellen. Diagramme.- Mathematische und astronomische Konstanten und Tafeln (Tafeln für: Präzession und Schiefe der Ekliptik; Unsicherheit in gemessenen Positionen; Grenzgrößen bei verschiedenen Beobachtungsmethoden; Extinktion des Lichts; Refraktion; Zeitverwandlung; Julianisches Datum; Ostertag im Gregorianischen Kalender; Fehlerintegral). Zwei Stereoskopbilder: unsere Nachbarsterne und Bahn des Kometen Pons-Winnecke. Zwei typische Sonnenfinsternis-Diagramme.