本课程是天体物理专业研究生的专业普及课。恒星物理的范围很广，本课程主要内容为恒星大气和谱线分析。包括：恒星大气的基本理论，恒星光谱的基本概念及谱线分析的基本方法。通过本课程的学习，希望学生能掌握恒星大气的基本理论和恒星光谱的基本概念，对谱线分析的基本方法有所了解，为进一步学习恒星物理和从事专业研究打下基础。

本课程的授课内容由四部分组成：
第一章	银河系的化学演化 （计划15学时） 
第1讲：元素起源，核合成，贫金属星（3学时）
教学重点：元素的核合成过程，贫金属恒星的性质
教学难点：核反应过程

第2讲：恒星演化过程（3学时）
教学重点：恒星的演化过程，赫罗图
教学难点：了解赫罗图

第3讲：等年龄线和恒星年龄（3学时）
教学重点：恒星演化模型，恒星年龄的确定
教学难点：如何利用等年龄线确定恒星年龄

第4讲：星族和银河系结构（3学时）
教学重点：银河系的星族分类，银河系的主要组成以及演化历史
教学难点：银河系的演化

第5讲：星系化学演化模型（3学时）
教学重点：介绍各种星系化学演化模型，以及这些模型对我们了解银河系演化历史的作用。
教学难点：不同模型的差别及应用

第二章	恒星大气模型及其计算 （计划21学时）
第1讲：引言和恒星大气辐射理论基础（3学时）
教学重点：引言和介绍宏观描写辐射场的几个基本物理量，包括辐射强度、辐射流、辐射压、能量密度，辐射场的微观描述
教学难点：理解辐射场基本量之间的关系以及在天文中的观测应用

第2讲：局部热动平衡假设和不透明度 （3学时）
教学重点：玻尔兹曼方程、沙哈公式的得出以及在恒星光谱中的理解和应用，真吸收和散射、以及对应的微观过程、不透明度及其应用
教学难点：能用局部热动平衡下的相关理论解释不同类型恒星的谱线特征，理解吸收系数的微观和宏观过程的对应 

第3讲：辐射转移方程（3学时）
教学重点：平行平面近似下的辐射转移方程得出、源函数、太阳临边昏暗解释、辐射转移方程的解、边界条件、辐射转移方程的矩、辐射转移理论中常用的几个算符
教学难点：通过辐射转移方程的解理解吸收线和发射线，Schwarzschild-Milne equations

第4讲：辐射平衡方程和流体静力学平衡、对流、灰大气近似 （3学时）
教学重点：辐射平衡方程的建立以及不同变化形式，灰大气下的温度分布和辐射强度的第一近似、罗斯兰平均不透明度、对流能量转移
教学难点：对流能量转移的条件以及在恒星大气中的应用

第5讲：连续不透明度（3学时）
教学重点：元素H、He的连续吸收系数，金属元素的连续吸收、自由电子和分子散射 
教学难点：负氢离子的连续吸收、各种光谱型恒星大气里辐射的吸收

第6讲 非局部热动平衡状态、运动大气与恒星风 （3学时）
教学重点：恒星大气对局部热动平衡的偏离， 恒星大气内粒子的速度分布，统计跃迁平衡方程以及应用实例，非局部热动平衡下的源函数。
教学难点：非局部热动平衡下的统计跃迁平衡方程得出以及应用实例

第7讲： 恒星大气模型的建立 （3学时）
教学重点：温度分布改正，完全线性化方法，加速 lambda 迭代方法，谱线覆盖效应，恒星大气理论和半经验模型，数值方法
教学难点：能够将恒星大气模型与实测光谱联系起来

第三章	现代摄谱仪和光谱处理 （计划 6 学时） 
第1讲：折轴摄谱仪和光学纤维 （2学时）
教学重点; 介绍阶梯光栅光谱仪和光纤

第2讲：光谱观测 （2学时）
教学重点：连续谱测量和谱线测量，包含谱线测量的误差来源和仪器轮廓改正，谱线波长的测定和证认，了解波长定标和如何测定以及谱线的证认
教学难点：谱线的证认

第3讲：光谱处理（2学时）
教学重点：掌握如何从2维CCD图像获取一维光谱的过程，能够独立进行原始光谱的处理
教学难点：熟悉IDL软件及波长定标

第四章	吸收线的定量光谱分析（计划18学时）
第1讲：谱线轮廓与谱线致宽机制 (3学时)
教学重点：谱线轮廓，等值宽度，谱线致宽机制，理论生长曲线
教学难点：线吸收的致宽机制，如何利用生长曲线得出元素丰度

第2讲：等值宽度和谱线轮廓 (6学时)	
教学重点：等值宽度与物理参数如温度、表面重力和金属丰度等讨论，局部热动平衡条件下谱线轮廓的计算，自转与宏观湍流对谱线轮廓的影响，同位素移动和超精细结构对谱线轮廓的影响，
教学难点：理论与观测的比较

第3 讲：非局部热动平衡谱线形成 （6学时）
教学重点：研究非局部热动平衡的重要性，及影响非局部热动平衡的物理过程
教学难点：熟悉各种物理过程

第4讲：恒星光谱的定量分析 （3学时）
教学重点：恒星基本参数的确定, 元素丰度的确定 
教学难点：参数确定的分析

1、黄润乾，《恒星物理》，科学出版社，1998
2、Erika Böhm-Vitense, Introduction to stellar astrophysics, Cambridge university press, New York, 1989  
3、Eva Novotny, Introduction to stellar atmospheres and interiors, Oxford university press, New York, 1973 
4、David F. Gray, The observation and analysis of stellar photospheres, John Wiley & Sons company, New York, 1976; 1992
5、Allen’s Astrophysical Quantities, Arthur N. Cox, Editor, AIP Press, Springer, 2000 
6、John T. Jefferies, Spectral line formation, Blaisdell publishing company, London, 1986