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에어리 원반
에어리 원반은 이상적인 원형 개구를 통해 점광원을 영상으로 맺을 때 나타나는 회절 무늬의 중앙 밝은 영역이다. 점 하나도 무한히 작은 영상점으로 맺히지 않는다는 사실을 보여 주며 광학계의 분해능을 설명하는 데 중요하다.
빈 배율
빈 배율은 현미경에서 영상을 더 크게 확대해도 시료의 더 미세한 구조가 새로 구분되지 않는 확대를 뜻한다. 배율과 분해능은 같은 양이 아니며, 유용한 확대 범위는 대물렌즈의 개구수와 관측 조건에 관련된다.
작동 거리 (현미경)
현미경의 작동 거리는 시료에 초점이 맞았을 때 대물렌즈 앞면과 덮개유리의 가까운 표면 사이의 거리이다. 덮개유리 없이 쓰도록 설계된 렌즈에서는 시료 표면까지를 기준으로 한다. 초점거리나 피사계 심도와는 다른 치수이다.
굴절률
굴절률은 진공에서의 빛의 속력과 매질에서의 위상 속력의 비로 정의하는 광학적 양이다. 보통 n으로 나타내며, 두 매질 경계에서 빛의 굴절과 렌즈의 작용, 현미경의 개구수 등을 설명하는 데 사용한다.
색수차
색수차는 광학계가 서로 다른 파장의 빛을 같은 위치나 같은 크기의 영상으로 맺지 못해 생기는 수차이다. 유리의 굴절률이 파장에 따라 달라지는 분산이 주요 원인이며, 물체 가장자리의 색 테두리나 색별 초점 차이로 나타날 수 있다.
구면수차
구면수차는 광축 가까운 곳을 지나는 광선과 주변부를 지나는 광선이 같은 초점에 모이지 못해 생기는 광학 수차이다. 한 가지 파장의 빛에서도 생길 수 있으며, 파장에 따른 초점 차이인 색수차와 구분한다.
개구수
개구수는 광학계가 물체에서 오는 빛을 받아들이는 각도 범위를 매질의 굴절률과 함께 나타낸 무차원 수이다. NA라고 쓰며, 현미경 대물렌즈의 집광 능력과 미세 구조를 구분하는 능력을 평가하는 중요한 값이다.
피사계 심도
피사계 심도는 물체 쪽 공간에서 동시에 초점이 맞아 보이는 가까운 면과 먼 면 사이의 깊이 범위이다. 현미경에서는 시료의 어느 두께 범위가 선명하게 관측되는지와 관련되며, 영상 쪽 공간의 초점 심도와 구분한다.
편광 현미경
편광 현미경은 편광자를 이용해 조명과 검출의 편광 상태를 선택하고 시료의 광학적 이방성을 관찰하는 현미경이다. 복굴절을 보이는 광물과 결정, 생물 구조 등이 관찰 대상이며 밝기와 색의 변화가 구조에 관한 단서가 된다.
형광 현미경
형광 현미경은 시료의 형광 물질을 빛으로 들뜨게 하고 그 물질이 방출한 빛을 분리해 관측하는 광학 현미경이다. 형광 염료나 형광 단백질로 관심 대상을 표지하면 세포 안에서 위치와 분포 등을 연구할 수 있다.
암시야 현미경
암시야 현미경은 직접 통과하는 빛이 대물렌즈에 들어가지 않게 하고 시료에서 산란된 빛으로 영상을 만드는 관측 방식이다. 어두운 배경 위에 구조가 밝게 나타나며, 염색하지 않은 투명 시료의 대비를 높이는 데 쓰인다.
위상차 현미경
위상차 현미경은 투명한 시료가 빛에 만드는 위상 차이를 밝기 차이로 바꾸어 관찰하는 광학 현미경이다. 빛을 강하게 흡수하지 않아 명시야에서 잘 보이지 않는 세포와 미세 구조를 염색 없이 관찰하는 데 활용한다.
공초점 현미경
공초점 현미경은 시료를 비추는 초점과 검출 초점을 일치시키고 핀홀로 초점 밖 신호를 줄여 광학 단면을 얻는 현미경이다. 대표적인 주사 방식에서는 작은 빛점을 이동하며 위치별 신호를 모아 영상을 만든다.
원자 힘 현미경
원자 힘 현미경은 작은 탐침과 시료 사이의 힘을 이용해 표면 형상 등을 측정하는 주사 탐침 현미경이다. AFM이라고 부르며, 접촉 모드에서는 탐침이 달린 캔틸레버의 휨을 검출하고 피드백으로 이를 조절한다.
주사 터널링 현미경
주사 터널링 현미경은 금속 탐침과 시료 사이에 흐르는 터널링 전류를 이용해 표면의 형상과 전자 상태를 조사하는 장치이다. STM이라고 부르며, 매우 가까운 간격과 인가 전압을 이용해 위치별 신호를 측정한다.
소각 X선 산란
소각 X선 산란은 입사 방향에서 조금 벗어난 각도의 X선 산란 강도를 측정해 물질의 미세 구조를 연구하는 방법이다. SAXS라고 부르며, 전자 밀도의 공간적 차이를 통해 입자 크기와 모양, 입자 사이 배열 등에 관한 정보를 얻는다.
X선 회절 분석
X선 회절 분석은 결정에서 산란된 X선의 간섭 패턴을 측정해 물질의 결정 구조와 결정상을 조사하는 방법이다. XRD라고 부르며, 회절 피크의 위치와 강도를 이용한다. 원소만 확인하는 분석과 달리 원자들의 배열에 관한 정보를 제공한다.
전자 에너지 손실 분광법
전자 에너지 손실 분광법은 시료를 지나는 전자가 비탄성 산란으로 잃은 에너지의 분포를 측정하는 방법이다. EELS라고 부르며, 투과전자현미경과 결합해 작은 영역의 원소와 전자 상태를 조사할 수 있다.
X선 형광 분석
X선 형광 분석은 시료에 X선을 비추고 시료에서 나온 특성 X선을 분석해 원소의 종류와 양을 조사하는 방법이다. XRF라고 부르며, 방출 신호를 에너지 또는 파장으로 나누는 두 가지 대표적인 방식을 사용한다.
X선 광전자 분광법
X선 광전자 분광법은 시료에 X선을 비추어 방출되는 광전자의 에너지 분포로 표면의 원소와 화학적 결합 상태를 분석하는 방법이다. XPS 또는 ESCA라고 부르며, 방출된 X선 자체를 측정하는 EDS와 신호의 종류가 다르다.
에너지 분산형 X선 분광법
에너지 분산형 X선 분광법은 시료에서 나온 특성 X선의 에너지 분포를 측정해 원소를 분석하는 방법이다. EDS 또는 EDX라고 부르며, 반도체 검출기로 얻은 스펙트럼의 피크 위치와 강도를 해석한다.
파장 분산형 X선 분광법
파장 분산형 X선 분광법은 분석 결정의 회절을 이용해 시료의 특성 X선을 파장별로 나누어 측정하는 원소 분석법이다. WDS라고 부르며, 광자의 에너지를 반도체 검출기에서 직접 분류하는 EDS와 측정 방식이 다르다.
오제 전자
오제 전자는 원자의 안쪽 전자 빈자리를 채우는 전이의 에너지가 다른 전자에 전달되어 방출된 전자이다. 방출 에너지가 원소의 전자 상태와 관련되므로 고체 표면의 원소와 화학 상태를 분석하는 데 활용한다.
특성 X선
특성 X선은 원자의 안쪽 전자 빈자리를 높은 에너지 상태의 전자가 채우면서 방출하는 X선이다. 전자 에너지 준위 차이가 원소에 따라 달라서, 방출된 X선의 에너지는 원소를 식별하는 단서가 된다.
전자 포획
전자 포획은 원자핵이 원자의 전자를 흡수하여 핵 안의 양성자가 중성자로 바뀌고 중성미자를 방출하는 핵 변환이다. 원자번호는 하나 줄지만 양성자와 중성자의 총수인 질량수는 유지된다.
감마 붕괴
감마 붕괴는 들뜬 원자핵이 더 낮은 에너지 상태로 옮겨 가면서 광자를 방출하는 과정이다. 양성자와 중성자의 수가 바뀌지 않으므로 원자번호와 질량수는 유지되며, 같은 원소의 핵이 다른 에너지 상태가 된다.
베타 붕괴
베타 붕괴는 원자핵의 중성자와 양성자 사이의 전환에 전자 또는 양전자 및 중성미자가 관여하는 방사성 붕괴이다. 베타 마이너스 붕괴와 베타 플러스 붕괴에서는 핵자의 총수인 질량수는 그대로이고 원자번호가 달라진다.
쌍생성
쌍생성은 에너지가 입자와 반입자 한 쌍을 만드는 과정이다. 대표적으로 높은 에너지의 광자가 물질과 상호작용하여 전자와 양전자를 생성하는 경우가 있으며, 광자끼리의 상호작용으로도 전자 양전자 쌍이 만들어질 수 있다.
전자 양전자 소멸
전자 양전자 소멸은 전자와 그 반입자인 양전자가 반응하여 광자 등 다른 입자들로 바뀌는 과정이다. 낮은 에너지에서 두 광자로 소멸하는 경우가 대표적이지만, 모든 소멸이 항상 같은 광자 에너지와 방향을 갖는 것은 아니다.
반물질
반물질은 양전자나 반양성자처럼 보통 물질의 구성 입자에 대응하는 반입자로 이루어진 물질이다. 반입자는 대응 입자와 같은 질량을 가지지만 전하 등 일부 양자수는 반대이며, 반물질이 음의 질량을 갖는다는 뜻은 아니다.
제트 소광
제트 소광은 고에너지 충돌에서 생긴 쿼크나 글루온이 쿼크 글루온 플라스마 같은 매질을 지나면서 에너지를 잃어, 재구성한 제트의 운동량이나 구조가 달라지는 현상이다. 제트를 물질 내부의 성질을 조사하는 탐침으로 활용하는 근거가 된다.
쿼크 글루온 플라스마
쿼크 글루온 플라스마는 매우 높은 온도와 에너지 밀도에서 쿼크와 글루온이 개별 강입자 안에 갇힌 상태를 벗어나 집단적으로 존재하는 물질 상태이다. 무거운 원자핵의 고에너지 충돌로 만들어 초기 우주의 물질 성질을 연구한다.
바리온
바리온은 양성자와 중성자를 포함하는 강입자의 부류이다. 보통의 구성 쿼크 모형에서는 쿼크 세 개의 결합으로 기술하며, 쿼크 조합이 같더라도 스핀 등 다른 상태가 다르면 서로 다른 바리온일 수 있다.
중간자
중간자는 강입자의 한 부류로, 보통의 쿼크 모형에서는 쿼크 한 개와 반쿼크 한 개의 조합으로 기술한다. 파이온이 대표적인 예이며, 쿼크 세 개로 기술하는 보통의 바리온과 구분한다.
붕괴 분기비
붕괴 분기비는 한 종류의 입자가 붕괴할 때 특정 최종 상태로 이어지는 비율이다. 입자가 얼마나 빨리 붕괴하는지를 나타내는 수명과는 다르게, 여러 붕괴 경로 중 어느 경로를 택하는지를 설명한다.
쿼크
쿼크는 강한 상호작용에 참여하는 기본 입자로, 업, 다운, 참, 스트레인지, 톱, 바텀의 여섯 종류가 있다. 양성자와 중성자를 설명하는 구성 요소이며 전하뿐 아니라 색전하라는 성질을 갖는다.
강입자
강입자는 쿼크와 강한 상호작용으로 이루어진 복합 입자의 부류이다. 양성자와 중성자가 대표적인 예이며, 기본적인 분류로 바리온과 중간자를 구분한다. 강입자 하나와 여러 강입자가 모인 제트는 다른 대상이다.
제트 (입자 물리학)
입자 물리학의 제트는 고에너지 충돌에서 쿼크나 글루온으로부터 이어지는 여러 입자의 흐름을 묶어 다루는 대상이다. 한 입자의 흔적과 달리 다수의 입자가 모여 만드는 에너지와 운동량의 분포를 분석한다.
질량 중심계
질량 중심계는 계의 총운동량이 0이 되도록 선택한 기준계이다. 비상대론적 입자계에서는 질량 중심과 함께 움직이는 관성계로 구성할 수 있으며, 충돌 전후의 운동을 대칭적으로 다루는 데 유용하다.
불변 질량
불변 질량은 입자 또는 입자들의 계에 대해 총에너지와 총운동량으로 계산하며, 관성계를 바꾸어도 같은 값을 갖는 질량이다. 여러 입자로 이루어진 계의 불변 질량은 각 입자의 질량을 단순히 더한 값과 일반적으로 다르다.
반응 단면적
반응 단면적은 입자들이 특정 방식으로 상호작용할 가능성을 면적 단위로 나타내는 물리량이다. 입자의 종류와 충돌 에너지, 선택한 반응 과정에 따라 달라지며 입자를 잘라 보았을 때의 실제 넓이와 동일한 개념은 아니다.
광도 (입자 물리학)
입자 물리학에서 광도는 충돌 실험의 사건 발생률을 반응 단면적과 연결하는 양이다. 특정 과정의 단면적에 순간 광도를 곱하면 그 과정의 예상 발생률을 얻으며, 천체가 방출하는 빛의 세기를 뜻하는 광도와는 다르다.
유사신속도
유사신속도는 입자의 진행 방향과 빔 축이 이루는 각도를 로그 함수로 표현한 무차원 좌표이다. 입자 충돌 실험에서 검출 위치와 입자의 방향을 나타낼 때 사용하며, 입자의 속력 자체를 뜻하지 않는다.
결손 횡운동량
결손 횡운동량은 입자 충돌에서 관측한 입자들의 횡방향 운동량을 벡터로 더한 값의 반대 방향으로 정의하는 재구성량이다. 검출기에 거의 신호를 남기지 않는 중성미자 등의 존재를 추론하는 데 활용한다.
강입자 열량계
강입자 열량계는 강입자가 검출기에 전달한 에너지를 측정하는 입자 검출기다. 약자는 HCAL이며, 흡수 재료와 활성 검출층을 번갈아 놓는 표본추출형 구성이 널리 사용된다.
전자기 열량계
전자기 열량계는 전자와 광자 등이 검출기에 전달하는 에너지에서 발생한 신호로 입자의 에너지를 측정하는 장치다. 약자는 ECAL이며, 입자의 궤적을 재는 추적 검출기와 함께 충돌 사건을 재구성하는 데 쓰인다.
드리프트 튜브
드리프트 튜브는 기체 속에 놓인 가는 전극선으로 이온화 전자를 모으고 이동 시간을 측정하는 입자 검출기다. 전자의 이동 시간과 속도를 연결하여 입자가 통과한 위치를 추정하며, 뮤온 궤적 측정에 활용한다.
음극 스트립 체임버
음극 스트립 체임버는 기체 안의 양극선과 이를 가로지르는 음극 스트립을 이용하여 입자의 통과 위치를 읽는 검출기다. 약자는 CSC이며, 전하 증배와 유도 신호를 통해 위치 및 시간 정보를 얻는다.
저항판 체임버
저항판 체임버는 전기 저항률이 높은 평행한 전극 사이에 얇은 기체층을 두어 입자의 통과를 읽는 검출기다. 약자는 RPC이며, 빠른 시간 신호를 이용하는 뮤온 검출과 실험 트리거 등에 쓰인다.
기체 전자 증배기
기체 전자 증배기는 미세한 구멍이 많이 뚫린 금속 코팅 고분자 막을 이용하여 기체 속 전자를 증배하는 장치다. 약자는 GEM이며, 구멍 안에 형성된 강한 전기장에서 전자 신호를 키운 뒤 판독부로 전달한다.
비행시간 검출기
비행시간 검출기는 입자가 일정 경로를 이동하는 데 걸린 시간을 측정하여 속도를 구하는 장치다. 추적 장치가 측정한 경로 길이와 운동량을 함께 이용하면 입자의 질량을 추정하고 종류를 식별하는 데 활용할 수 있다.
시간 투영 체임버
시간 투영 체임버는 입자가 검출 매질에 남긴 이온화 전하의 위치와 이동 시간을 읽어 궤적을 재구성하는 검출기다. 약자는 TPC이며, 기체형 구성에서는 전자가 전기장을 따라 판독면으로 이동하는 성질을 이용한다.
체렌코프 복사
체렌코프 복사는 전하를 띤 입자가 매질 속에서 그 매질의 빛보다 빠르게 이동할 때 나타나는 전자기 복사다. 진공에서의 빛의 속도를 넘는다는 뜻은 아니며, 입자 식별을 위한 검출 신호로 활용할 수 있다.
플라스틱 섬광체
플라스틱 섬광체는 입자가 통과하며 전달한 에너지를 짧은 빛 신호로 바꾸는 플라스틱 계열 검출 재료다. 발생한 섬광을 광전자 증배관이나 실리콘 광증배기로 읽어 전기 신호로 기록할 수 있다.
영상 증배관
영상 증배관은 약한 빛의 영상을 광전자로 바꾼 뒤 증배하고 다시 빛으로 출력하는 장치다. 마이크로채널 플레이트를 사용하는 구성에서는 광음극과 전자 증배부, 형광 스크린이 연결되어 밝아진 영상을 만든다.
마이크로채널 플레이트
마이크로채널 플레이트는 미세한 통로를 다수 배열하고 통로 벽에서 이차 전자를 반복 생성하여 신호를 증배하는 장치다. 약자는 MCP이며, 진공에서 전자나 이온 등의 신호를 검출하는 데 활용한다.
양자 효율
광검출기의 양자 효율은 입사한 광자 중 측정 가능한 전하 생성에 기여하는 비율을 나타내는 지표다. 약자는 QE이며, 파장에 따라 달라지므로 하나의 최고값만으로 모든 빛에 대한 검출 성능을 설명할 수 없다.
읽기 잡음
읽기 잡음은 영상 센서에 모인 신호를 읽어 전기적 출력으로 변환하는 과정에서 더해지는 변동이다. 빛의 통계적 변동인 광자 샷 잡음이나 노출 중 생기는 암 잡음과 구별하며, 흔히 전자 수의 RMS 값으로 표현한다.
암 잡음
암 잡음은 빛이 없어도 검출기에서 생성되는 전하의 수가 통계적으로 달라지면서 생기는 변동이다. 영상 센서에서는 열적으로 발생한 암전하의 변동을 뜻하며, 평균 암신호와 그 주변의 무작위 잡음을 구분해야 한다.
광자 샷 잡음
광자 샷 잡음은 일정한 빛을 같은 시간 동안 측정하더라도 검출되는 광자 수가 통계적으로 달라지면서 생기는 변동이다. 독립적인 포아송 계수 모형에서는 평균 계수 N에 대해 표준편차가 √N으로 나타난다.
애벌랜치 광다이오드
애벌랜치 광다이오드는 빛이 만든 전하 운반자를 강한 전기장에서 가속하여 충돌 이온화로 신호를 증배하는 반도체 광검출기다. 약자는 APD이며, 일반 광다이오드와 달리 소자 내부에서 이득을 얻는다.
실리콘 광증배기
실리콘 광증배기는 가이거 모드로 동작하는 미세한 애벌랜치 광다이오드 셀을 병렬로 연결한 광검출기다. 약자는 SiPM이며, 입사한 빛이 일으키는 방전 펄스를 이용해 약한 광신호를 측정한다.
광전자 증배관
광전자 증배관은 빛을 광전자로 바꾼 뒤 전자 수를 여러 단계에서 늘려 약한 빛을 전기 신호로 검출하는 진공 장치다. 약자로 PMT라고 하며, 분광 측정과 입자 검출처럼 미약한 광신호를 읽는 분야에 사용한다.
분광 광도계
분광 광도계는 파장에 따른 빛의 세기를 측정하여 시료의 투과나 흡수 특성을 조사하는 장치다. 광원과 파장 선택부, 시료부, 검출기를 조합하며, 기준 신호와 시료 신호를 비교한다.
흡광도
흡광도는 시료를 지난 빛의 세기를 기준 빛의 세기와 비교하여 로그로 나타낸 값이다. 흔히 쓰는 상용로그 정의에서는 투과율 T에 대해 A = -log10(T)이며, 통과한 빛의 단순한 백분율과 다르다.
단색화 장치
단색화 장치는 여러 파장이 섞인 빛에서 원하는 좁은 파장 범위를 골라내는 광학 장치다. 프리즘이나 회절 격자로 빛을 분산시키고 출구 슬릿으로 일부를 선택하며, 분광 측정에 사용한다.
마이컬슨 간섭계
마이컬슨 간섭계는 한 빛을 두 경로로 나누어 왕복시킨 뒤 다시 합쳐 간섭을 관찰하는 장치다. 두 경로 사이의 광학적 길이 차이가 밝고 어두운 무늬에 반영되므로 미세한 길이 변화를 측정하는 데 쓸 수 있다.
파브리 페로 간섭계
파브리 페로 간섭계는 서로 마주 보는 반사면 사이에서 빛이 여러 번 왕복하며 생기는 간섭을 이용하는 광학 장치다. 특정 조건의 빛을 선택적으로 통과시키거나 공명 주파수의 변화를 측정하는 데 활용한다.
반전 분포
반전 분포는 두 에너지 준위 사이에서 높은 준위의 점유가 낮은 준위보다 커진 상태를 가리킨다. 레이저의 간단한 두 준위 모형에서는 흡수보다 유도 방출이 우세해져 빛을 증폭하는 조건과 연결된다.
복사 수명
복사 수명은 들뜬 원자 상태가 빛을 방출하며 낮은 에너지 상태로 전이하는 과정을 기준으로 정한 평균적인 수명이다. 가능한 모든 복사 전이의 확률률을 더한 값의 역수로 계산한다.
스펙트럼선 넓어짐
스펙트럼선 넓어짐은 흡수선이나 방출선이 하나의 정확한 파장에만 나타나지 않고 유한한 폭을 갖는 현상이다. 입자의 운동과 충돌 같은 물리적 원인에 측정 장치의 분해능도 더해져 관측 선 모양이 결정된다.
제만 효과
제만 효과는 자기장에 놓인 원자의 에너지 준위가 갈라지거나 이동하면서 스펙트럼선의 위치와 편광에 변화가 나타나는 현상이다. 원자 구조를 분석하고 멀리 있는 별의 자기장을 조사하는 데 활용한다.
광학 집게
광학 집게는 강하게 모은 레이저 빛이 입자에 가하는 힘으로 미세한 대상을 붙잡고 움직이는 장치다. 기계식 집게가 직접 누르는 대신 광학적인 힘을 사용하며, 작은 힘의 측정과 생물학적 상호작용 연구에 활용한다.
광격자
광격자는 레이저 빛의 간섭으로 만든 주기적인 포획 구조다. 매우 차가운 원자나 분자를 규칙적인 위치에 붙잡는 데 이용하며, 광시계와 양자 모사 실험의 기반이 된다.
레이저 냉각
레이저 냉각은 빛과 입자 사이의 운동량 교환을 이용하여 원자나 이온 집단의 운동을 줄이는 기술이다. 도플러 냉각에서는 움직이는 입자가 빛을 보는 주파수 차이를 이용해 운동을 억제하는 흡수를 더 자주 일으킨다.
주파수 빗
주파수 빗은 주파수 공간에서 일정한 간격의 선들이 빗살처럼 배열된 광학 신호 또는 이를 만드는 장치다. 알려진 간격과 기준 위치를 이용해 빛의 주파수를 정밀하게 비교하며 광시계와 분광 측정 등에 활용한다.
원자 분수시계
원자 분수시계는 냉각한 원자들을 위로 올렸다가 중력에 의해 내려오게 하면서 기준 주파수를 측정하는 원자시계다. 원자가 오르내리는 동안 두 차례 전자기파와 상호작용하도록 하여 정밀한 주파수 비교를 수행한다.
광시계
광시계는 광학 영역의 주파수에 해당하는 원자 또는 이온의 전이를 기준으로 시간을 재는 원자시계다. 안정된 레이저와 주파수 빗을 이용하여 높은 주파수를 정밀하게 비교하고 시간 측정에 연결한다.
원자시계
원자시계는 원자의 특정 에너지 전이에 대응하는 주파수를 기준으로 시간을 재는 장치다. 전자기파에 대한 원자의 반응을 이용하여 발진기의 주파수를 조정하고, 안정된 진동을 세어 시간 간격을 구한다.
국제원자시
국제원자시는 원자시계 자료를 바탕으로 국제도량형국이 계산하는 연속적인 시간 척도다. 약자는 TAI이며, 초의 길이는 SI 초에 맞추고 협정 세계시와는 정수 초 차이로 연결된다.
협정 세계시
협정 세계시는 세계 각지의 시각을 맞추는 국제적인 기준 시간 척도이며 약자는 UTC다. 여러 연구기관의 원자시계와 시각 비교 자료를 모아 계산하며, 특정 도시의 시계 하나가 전 세계 시간을 결정하는 구조는 아니다.
세계시
세계시는 지구의 자전에 기초하여 정한 시간 체계다. 천문학에서 쓰는 UT1은 지구의 자전각을 반영하며, 원자시계를 바탕으로 일상 표준시의 기준이 되는 협정 세계시 UTC와 구별해야 한다.
지구시
지구시는 천체의 위치를 계산하고 관측 시점을 표현하는 데 사용하는 시간 척도로, 약자로 TT라고 한다. 지구 자전의 불규칙한 변화에 직접 맞추는 시간과 구별되며 국제원자시와는 32.184초의 고정 차이로 연결된다.
시간대
시간대는 공통된 지역 시각의 기준을 사용하는 지리적 또는 행정적 범위다. 실제 경계는 경도에 따른 직선 구획과 다르며, 기록된 시각을 비교하려면 UTC와의 차이와 적용 날짜를 함께 알아야 한다.
윤달
윤달은 태음태양력에서 달의 위상 주기로 센 달과 계절의 주기 사이의 차이를 줄이기 위해 추가하는 달이다. 하루를 더하는 윤년의 윤일과는 조정 단위가 다르다.
윤년
윤년은 달력의 날짜와 천문 주기의 차이를 보정하기 위해 평년보다 길게 정한 해다. 그레고리력에서는 2월 29일이 포함되어 한 해가 366일이며, 4년 주기 규칙에 100년과 400년의 예외가 적용된다.
극권
극권은 지구의 높은 위도에서 백야와 극야가 나타나는 범위를 구분하는 기준 위도선이다. 북반구의 북극권과 남반구의 남극권이 있으며, 자전축의 기울기와 관련된다.
지평선
지평선은 하늘과 지표가 맞닿는 것처럼 보이는 경계다. 천문학에서는 관측자의 수평면과 천구가 만나는 기준 원으로 정의하여 천체의 고도와 방위각을 나타내는 데 쓴다.
천정
천정은 관측자의 머리 바로 위를 가리키는 하늘의 기준점이다. 지평선에서 고도 90도인 방향이며, 천정에서 얼마나 떨어졌는지를 천정각으로 나타낸다.
자오선 통과
자오선 통과는 천체가 관측자의 자오선을 지나는 순간이다. 하루의 겉보기 운동에서 가장 높은 위치를 지나는 상경과와 가장 낮은 위치를 지나는 하경과를 구분한다.
주극성
주극성은 특정 관측 장소에서 하루의 겉보기 경로 전체가 지평선 위에 있어 지지 않는 별이다. 어떤 별이 주극성인지는 별의 적위와 관측자의 위도에 따라 달라진다.
항성일
항성일은 먼 별을 기준으로 지구가 한 바퀴 자전하는 데 대응하는 시간이다. 약 23시간 56분 4초로, 평균 태양일인 24시간보다 짧으며 태양과 배경별의 겉보기 운동 차이와 관련된다.
적위
적위는 천체가 천구 적도에서 북쪽이나 남쪽으로 얼마나 떨어져 있는지 나타내는 각도 좌표다. 적경과 함께 천체 위치를 표시하며, 천구 적도 북쪽은 양수, 남쪽은 음수로 표현한다.
천구 적도
천구 적도는 지구의 적도면을 하늘로 연장했을 때 천구와 만나는 큰 원이다. 지구 자전축에 수직인 평면에 놓이며, 적도 좌표계에서 천체의 남북 위치를 나타내는 기준이 된다.
시간각
시간각은 천체를 지나는 시간권과 관측자의 자오선 사이 각도다. 천체가 하루 동안 하늘에서 움직여 보이는 위치를 나타내며, 각도 대신 24시간을 한 바퀴로 하는 시간 단위로도 표현한다.
적경
적경은 천체의 위치를 나타내는 적도 좌표의 하나로, 하늘에서 경도에 대응하는 좌표다. 춘분점 방향을 기준으로 동쪽으로 증가하며, 한 바퀴를 24시간으로 나누어 표현하는 경우가 많다.
율리우스일
율리우스일은 천문학에서 긴 시간 간격을 편리하게 다루기 위해 날짜를 연속적인 일수로 나타내는 체계다. 하루의 소수 부분으로 시각도 표현할 수 있으며, 어떤 시간 척도를 사용했는지 함께 밝혀야 한다.
지평 좌표계
지평 좌표계는 관측자의 지평선을 기준으로 천체의 방향을 방위각과 고도로 나타내는 좌표 체계다. 같은 천체도 관측 위치와 시각이 달라지면 좌표가 달라져 실제 하늘에서 대상을 찾는 데 쓰인다.
균시차
균시차는 실제 태양의 위치로 정하는 시태양시와 평균적인 태양 운동으로 정하는 평균태양시의 차이다. 지구 공전 궤도의 모양과 자전축 기울기 등이 작용해 일 년 동안 값이 달라진다.
항성시
항성시는 먼 별을 기준으로 한 지구의 자전과 관련된 시간 체계다. 춘분점의 시간각으로 정의하며, 관측자의 경도와 기준 춘분점의 선택에 따라 지역항성시와 평균·시항성시 등을 구분한다.