19世纪中叶，先后发展起来的三种物理方法，分光学、光度学和照相术催生了一门现代天文学的主流学科——天体物理学。

1839年法国天文学家D.F.J.阿拉戈向议会发表J.N.涅普斯和L.J.M.达盖尔发明照相术的时候，他就预见到照相术将在天文学上作出伟大的贡献。虽然1845年第一次拍到太阳黑子，1851年拍到日冕照片，1850年拍到亮恒星的照片，但这时只是原始阶段，真正的贡献是于1858年后照相灵敏度提高百倍以上后开始的。

从19世纪后半期到20世纪90年代的150年间，照相术对天体物理学、天体测量学起到至关重要的作用，使研究天体的方位、形态、结构、化学组成和演化成为可能。

德国物理学家G.R.基尔霍夫等人对太阳光谱的研究，奠定太阳物理学的发展，随研究不断深入，才使今天我们认识到太阳光球、日珥、黑子、米粒组织等的物理性质。

对太阳表面的直接照相，格林尼治皇家天文台从1873年开始，每天拍摄，从未间断。

1881年用照相方法第一次记录了彗星的光谱和直接照相，之后的每次彗星光顾，都用直接照相和照相分光的方法进行研究。使我们认识了彗星的化学组成、形态学、尘埃彗尾、离子彗尾、断尾现象等的本质。间接的还知道了流星雨形成的原因。

1868年W.哈根斯做了一项重要工作，用C.A.多普勒（Christian Andreas Doppler，1803-11-29～1853-03-17）效应，测恒星的视向速度，随后使用照相方法，使视向速度的测定工作提高到更广泛、更精确的水平。

19世纪末至20世纪初，随着技术的进步，逐步建立了相对完善的照相测量、照相分光、照相光度等系统；

荷兰天文学家J.C.卡普坦于1900年刊布了第一个恒星方位的照相星表，名为《好望角照相巡天星表》记录了45万多颗星，成为南天的标准星表。

随后巴黎天文台邀约全球十几个天文台参加绘制全天照相星图，经半个多世纪，未能全部完成。

1960年刊出帕洛马天图，加上英澳天文台向南纬的延伸，直到20世纪90年代才得以完成亮于23等星的全天星图，现已成为全球天文观测的基本工具。

1890年刊布哈佛大学天文台用物端棱镜方法，对恒星进行了光谱分类，得到22万多颗星的光谱分类。

1905年丹麦天文学家E.赫茨普龙，1913年美国天文学家H.N.罗素得到了赫罗图。

1912年美国天文学家H.S.勒维特（Henrietta Swan Leavitt，1868-07-04～1921-12-12）通过对小麦哲伦云中造父变星的研究，建立了造父变星的周光关系。

1919年，英国科学家A.S.爱丁顿领导的团队利用日全食观测，验证了相对论引力偏折。

1929年美国天文学家E.P.哈勃用造父变星测距，光谱法测视向速度，使我们认识到宇宙膨胀的事实。

照相方法深入天体物理的多个领域，从太阳、太阳系、恒星、星团、星云、星系、星系团、星系群。从方位到亮度到光谱，一百多年来始终是天文学家手中的探测利器。