Параграф 52-57. Дать ответы на конец рольные вопросы.

Подробнее... | Дата: 17-02-2017, 09:00

20 февраля защищают курсовые роаботы следующие учащиеся:

1. Зотова Мария

2. Ковтун Юлия

3. Смирнова Дарья

4. Личко Анна

5. Иващенко Игорь

6. Божко Алина.

 

Подробнее... | Дата: 14-02-2017, 11:20

Подробнее... | Дата: 27-01-2016, 11:15

Подробнее... | Дата: 7-05-2015, 13:14

Сказочная поездка в Будапешт - Вену на зимних каникулах. стоимость 150 евро. по вопросам звоните 0665123899 и 093 5115929.  Тур состоится с 4-10 января.

Подробнее... | Дата: 25-11-2012, 17:24

Отдых на горнолыжном курорте Закопане, Польша. Тур состоится с 2 января!!!!! Справки по телефонам 0665123899 и 0935115939. !!!

Подробнее... | Дата: 20-11-2012, 22:29

Домашнее задание для 101, 102 груп.

Подробнее... | Дата: 10-10-2012, 16:08

1.   Созвездия. Происхождение названия созвездий. Звездная величина.

2.   Небесная сфера. Основные линии и точки небесной сферы.

3.   Системы небесных координат.

4.   Теорема о высоте полюса мира над горизонтом.

5.   Высота светила в кульминации.

 

 

1. Созвездия. Происхождение названия созвездий. Звездная величина.

            В ясную безлунную ночь невооруженным глазом над горизонтом можно видеть около 3000 звезд ( до 6-й звездной величины). Телескопы позволяют наблюдать более слабые звезды, причем число звезд тем больше, чем более мощный телескоп применяется: можно видеть 350 тыс. Звезд до 10-й звездной величины, 32 млн. Звезд до 15-й звездной величины, 1 млрд. звезд до 20-й звездной величины.

   Для удобства ориентировки среди огромного количества звезд на звездном небе, оно разделено на участки различной формы, называемое созвездиями. В каждом созвездии наиболее яркие звезды образуют характерные фигуры ( которые легко найти на небе и отождествить их со звездами на звездной карте). Созвездиям присвоены свои собственные названия. Некоторые созвездия были выделены на небе уже в глубокой древности, к их числу принадлежат в частности зодиакальные созвездия. Названия созвездий заимствованы из мифологии (Андромеда, Персей) или связаны с деятельностью людей - скотоводством, охотой (Волопас, Заяц). По международному соглашению небо разделено на 88 созвездий (демонстр. Диапозитива 22, стр. 248, 249, 250).

   Созвездие - это область неба в пределах некоторых установленных границ. (1, стр.10)

   Уже давно более 150 ярких звезд получили собственные названия: арабские, греческие или латинские. В  созвездиях обычно самую яркую звезду обозначали a, b, g - и т.д. в порядке убывания яркости.

   Деление неба на созвездия не таит в себе никакого тайного, сверхъестественного смысла. Это просто удобный прием, чтобы привести в порядок, уложить в памяти хаотическую россыпь звезд.

   Из 150 звезд примерно 20 названий были даны греками, около 10 римлянами и свыше 100 - арабами. Для того, чтобы различить на небе все остальные звезды, пользуются либо буквенными обозначениями, либо числовыми. Естественно скромных возможностей 24 греческих букв надолго не хватило. Тогда астрономы для указания более слабых звезд начали ссылаться на их номера в каком-нибудь звездном каталоге. А каталоги, как правило назывались по именам авторов. Появились такие обозначения как Лаланд 21185, Грумбридж 1830 или Вольф 259. Однако такой прием на практике оказался очень неудобным: за различными обозначениями в этом случае несколько раз могла скрываться одна и таже звезда.

   Во второй половине прошлого века в Германии было опубликовано “Боннское обозрение неба” - Bonner Durchmustering, или сокращенно ВД. Этот капитальный 4-х томный каталог и приложенный к нему большой атлас неба охватывают 457857 звезд, видимых в Северном полушарии Земли. С тех пор, самым распространенным обозначением слабых звезд стала ссылка на каталог ВД. Звезды в этом каталоге помещены по зонам в 10, разделенный небесными параллелями, т.о. обозначение звезды складывается из названия каталога, номера зоны и номера звезды внутри зоны. Обозначение ВД + 404048 следует расшифровать как звезду № 4048 “Боннского обозрения” в зоне, расположенной между небесными параллелями +40 и +50 .

   На протяжении веков карты звездного неба неоднократно переиначивались. Астрономы меняли очертания созвездий, некоторые из них упраздняли, предусматривали новые. В XVII в. польский астроном Ян Гевелий поместил рядом с созвездием Б. Медведицы созвездие Рыси. “В этой части неба, мотивировал он нововведение, - встречаются только слабые звезды и нужно иметь рысьи глаза, чтобы их различить и распознать.” Это созвездие существует и поныне, хотя оно  не содержит ни одной яркой звезды.

   Возможностью снискать благосклонность правителей, прославив их имена в названиях звезд и созвездий, неоднократно  злоупотребляли. В каждой стране “выдвигали” на небо своих королей. Из Англии исходил проект разместить на небе Арфу Георга, из Германии - Регалии Фридриха II. Кстати, чтобы высвободить место для “регалий” этого воинственного короля, предлагалось “Отодвинуть” руку Андромеды, которая была прикована к одному и тому же месту целых 3 тысячелетия.

   В 1919 г. был организован Международный  Астрономический Союз - высший законодательный орган астрономов. Рассмотрев все когда-либо существовавшие предложения, он исключил из числа созвездий совершенно случайные и неудачные, раз и навсегда утвердив окончательный список из 88 созвездий. Многие названия созвездий были упрощены. Вместо телескопа Гершеля , например, остался просто Телескоп, Химическая Печь преобразилась в обыкновенную Печь. Воздушный насос стал просто Насосом. Резец Гравера - Резцом. Границы между созвездиями были приняты заново - старые извилистые границы заменили ровными линиями, идущими вдоль линий сетки небесных координат.(6, стр.12-14).

   Некоторые звезды на небе выглядят ярче других. Звездной величиной называют меру того, насколько ярким выглядит небесный объект при наблюдениях с Земли. Небесные объекты могут показаться яркими потому, что они излучают много света, или потому, что они расположены близко к Земле.

   Во II веке до н.э. греческий астроном Гиппарх разделил все звезды по блеску на 6 классов, или звездных величин. К 1-й звездной величине были отнесены самые яркие объекты, а к 6-й - самые слабые.

    Современные астрономы также используют подобную классификацию. Но вместо глазомерной оценки блеска применяются специальные приборы - фотометры. Звездные величины самых ярких звезд - отрицательные: самая яркая звезда неба Сириус имеет звездную величину примерно -1,5. А самые слабые объекты, видимые в самые мощные телескопы, имеют звездную величину примерно до +25. Разница блеска двух объектов в 1 звездную величину означает, что отношение их блеска составляет примерно 2,5. Тогда разность в 5 звездных величин соответствует различию в яркости ровно в 100 раз. (5, стр.14).

    Звездная величина обозначается вверху маленькой латинской буквой m ( от слова “магнитудо”).

Чтобы облегчить отыскание той или иной  звезды на небе, составляют звездные карты, на которых звезды обозначаются кружками различного диаметра - в зависимости от их звездной величины. Чтобы звезды можно было отыскать на карте по их координатам, карта снабжается координатной сеткой.

 

2. Основные круги, линии и точки небесной сферы

Небесные светила - проекции космических тел на небесную сферу.

Благодаря огромной удаленности от Земли небесные светила кажутся находящимися на одинаковом расстоянии от наблюдателя. Необходимость объяснения видимого движения и определения положения светил привела к возникновению понятия небесной сферы.

Небесной сферой называется воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются Небесной сферой называется воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются все светила так, как их видит наблюдатель в определенный момент времени из определенной точки пространства.

 

Небесная сфера
"каноническое" изображение
в плоскости небесного
меридиана;

Точки пересечения небесной сферы с отвесной линией, проходящей через ее центр, называются: верхняя точка - зенитом (z), нижняя точка - надиром (z¢ ). Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии, называется математическим, или истинным горизонтом (рис. 1).

Десятки тысяч лет назад было замечено, что видимое вращение сферы происходит вокруг некоей невидимой оси. На самом деле видимое вращение неба с востока на запад является следствием вращения Земли с запада на восток.

Диаметр небесной сферы, вокруг которого происходит ее вращение, называется осью мира. Ось мира совпадает с осью вращения Земли. Точки пересечения оси мира с небесной сферой называются полюсами мира (рис. 2).

 

Рис.2  Небесная сфера: геометрически правильное
изображение в ортогональной проекции

Угол наклона оси мира к плоскости математического горизонта (высота полюса мира) равен углу географической широты местности.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к оси мира, называется небесным экватором (QQ¢).

Большая окружность, проходящая через полюса мира и зенит, называется небесным меридианом (PNQ¢ Z¢ P¢ SQZ).

Плоскость небесного меридиана пересекается с плоскостью математического горизонта по прямой полуденной линии, которая пересекается с небесной сферой в двух точках: севера (N) и юга (S).

Небесная сфера разбита на 88 созвездий, различающихся по площади, составу, структуре (конфигурации ярких звезд, образующих основной узор созвездия) и другим особенностям.

Созвездие – основная структурная единица разделения звездного неба – участок небесной сферы в строго определенных границах. В состав созвездия включаются все светила - проекции любых космических объектов (Солнца, Луны, планет, звезд, галактик и т.д.), наблюдаемых в данный момент времени на данном участке небесной сферы. Хотя положение отдельных светил на небесной сфере (Солнца, Луны, планет и даже звезд) изменяется со временем, взаимное положение созвездий на небесной сфере остается постоянным.

Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы, в 0,51њ от звезды a Малой Медведицы, называемой "Полярная звезда". Южный полюс мира находится в малозаметном созвездии Октанта. Близость Полярной звезды к Северному полюсу мира позволяет ориентироваться и определять широту местности по наблюдениям Полярной звезды.

Рис.3. Положение
эклиптики
на небесной сфере

Видимое годичное движение Солнца на фоне звезд происходит по большой окружности небесной сферы - эклиптике (рис. 3). Направление этого медленного движения (около 1њ в сутки) противоположно направлению суточного вращения Земли.

Ось вращения земли имеет постоянный угол наклона к плоскости обращения Земли вокруг Солнца, равный 66њ 33¢ . Вследствие этого угол e между плоскостью эклиптики и плоскостью небесного экватора для земного наблюдателя составляет: e = 23њ 26¢ 25,5¢ ¢ .

Точки пересечения эклиптики с небесным экватором называются точками весеннего (^) и осеннего (d) равноденствий. Точка весеннего равноденствия находится в созвездии Рыб (до недавнего времени - в созвездии Овна), дата весеннего равноденствия - 20(21) марта. Точка осеннего равноденствия находится в созвездии Девы (до недавнего времени в созвездии Весов); дата осеннего равноденствия - 22(23) сентября.

Точки, отстоящие на 90њ от точек весеннего равноденствия, называются точками солнцестояний. Летнее солнцестояние приходится на 22 июня, зимнее солнцестояние - на 22 декабря.

Второй этап урока посвящен началу формирования системы понятий о космических и небесных явлениях.

            Учащиеся должны усвоить, что условия видимости светил зависят от положения наблюдателя на поверхности Земли и от времени наблюдения; изложение этого материала должно сопровождаться соответствующими демонстрациями на модели небесной сферы.

            Кульминацией светила называется небесное явление прохождения светила через небесный меридиан. Ось мира делит небесный меридиан на 2 части - северную и южную. В северном полушарии в верхней кульминации светило пересекает северную часть небесного меридиана ближе к зениту; в нижней кульминации светило пересекает южную часть небесного меридиана ближе к надиру. Момент верхней кульминации Солнца называется истинным полуднем; момент нижней кульминации Солнца называется истинной полуночью.

Суточные движения светил совершаются по суточным параллелям (рис. 4).

Рис. 4. Небесная сфера: небесный меридиан
и суточные параллели светил:
светила А, В, С в верхней кульминации;
светила А' , В' , С' в нижней кульминации;
светило А - восходящее и заходящее,
светило В - незаходящее, светило С - невосходящее

            На полюсах Земли суточные параллели светил (за исключением Луны и Солнца) параллельны математическому горизонту. Все светила (кроме Солнца и Луны) являются незаходящими или невосходящими. Небесный экватор параллелен (совпадает) с математическим горизонтом. Верхняя и нижняя кульминации совпадают (рис. 19 а).

 

 

 

а) Северный полюс Земли

б) Средние широты Земли

в) Экватор Земли

 

 

 

Рис. 5. Вид небесной сферы и условия видимости небесных светил из разных точек земной поверхности

            В средних широтах Земли небесный экватор пересекается с математическим горизонтом под углом: 90o-j (рис. 19 б). Для верхней кульминации к югу от зенита: h = 90o-j + d; z = j - d.
Если склонение светила (угол между плоскостью небесного экватора и светилом): d < -(90o - j), то оно будет невосходящим.
Если склонение светила: d > (90o - j), оно будет незаходящим.

            На экваторе Земли суточные параллели небесных светил перпендикулярны математическому горизонту. Все светила являются восходяще-заходящими. Верхняя кульминация происходит вблизи зенита, нижняя - вблизи надира (рис. 19 в).

            Движение Солнца по эклиптике является отображением вращения Земли вокруг Солнца. Эклиптика пролегает через 13 созвездий, называемых зодиакальными (Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей и Змееносец), а их совокупность - Поясом Зодиака. В каждом зодиакальном созвездии Солнце находится около 1 месяца (кроме Змееносца и Скорпиона). По традиции с времен Древнего Вавилона Змееносец не считается зодиакальным созвездием, хотя и лежит на эклиптике.

            Движение Солнца по эклиптике связано со сменой времен года на Земле и климатическими поясами. В Северном полушарии астрономическая весна наступает с пересечением Солнцем небесного экватора 20 (21) марта. Пути Солнца над и под горизонтом равны, поэтому равны и продолжительность дня и ночи. 22 июня Солнце дальше всего от экватора к северу - день летнего солнцестояния, начало астрономического лета. 22 декабря в день зимнего солнцестояния Солнце отходит дальше всего к югу от экватора - день самый короткий, в полдень Солнце стоит низко над горизонтом, начало астрономической зимы (рис. 6).

 

            Условия видимости Солнца и смена времен года зависят от положения наблюдателя на поверхности Земли и от положения Земли на орбите. Нужно обратить внимание учащихся на небесные явления, порожденные обращением Земли вокруг Солнца: наблюдателю кажется, что Солнце в течение года перемещается по небесной сфере вдоль эклиптики среди зодиакальных созвездий: постоянном изменении полуденной высоты, положение точек восхода и захода Солнца, продолжительность дня и ночи, изменении вида звездного неба в течении года.

            Изложение материала должно сопровождаться соответствующими демонстрациями на карте звездного неба, модели небесной сферы и теллурии.

 

 3. Системы небесных координат.  Простейшей из систем небесных координат является горизонтальная система. В ней основной плоскостью является плоскость математического горизонта, а нуль -  пунктом - точка юга S. Одной из координат является высота светила над горизонтом. Измеряемая дугой вертикального круга от математического горизонта до светила и обозначаемая буквой  h. Высота светила измеряется в градусах от 0 до 90. Вместо высоты h в этой системе измеряют зенитное расстояние светила z, причем очевидно z = 90- h.

   Положение вертикального круга на небесной сфере определяется другой координатой - азимутом светила А. Азимутом светила называется измеренное вдоль математического горизонта угловое расстояние от точки юга S до вертикального круга, проходящего через это светило.

 Астрономический азимут А измеряется в градусах от  0 0 до 360 о, начиная от точки юга S к западу по часовой стрелке.

       Горизонтальные координаты измеряются с помощью теодолитов универсальных инструментов. Такой прибор состоит из небольшой зрительной трубы, вращающейся вокруг горизонтальной и вертикальной осей. На оси надеты круги, разделенные на градусы и их  доли  и позволяющие отсчитывать обе координаты светила -азимут  и высоту.

 

                                                                  Одной из важнейших операций по подготовке такого прибора к

                                                               работе является его установка по уровню так, чтобы                                                                                  вертикальная

                                                               ось инструмента и на самом деле заняла вертикальное                                                                               направление

                                                                Это называется нивелированием инструмента. Очевидно, что

                                                                горизонтальная система координат является наиболее простой и

                                                                удобной для измерений, в особенности во время экспедиций.

                                                                Недостатком ее является то, что в процессе суточного вращения

                                                                небесной сферы обе координаты светила - его азимут и высота                                                               над горизонтом постоянно изменяются.

 

 

 

 

 

             В экваториальной системе координат основной плоскостью является плоскость небесного экватора, а основной точкой - точка пересечения небесного меридиана с экватором ( в первой системе) или точка весеннего равноденствия  g (во второй системе экваториальных координат.

   Одной из координат является склонение светила, обозначаемое греческой буквой d - это угловое расстояние светила от плоскости небесного экватора, измеренное вдоль большого круга, проходящего через светило и полюс мира (круга склонений или часового круга). Светила, находящиеся в северном полушарии, имеют склонения от 0 до +90 0. В процессе суточного вращения небесной сферы эта координата для далеких светил остается неизменной.

   Вторая координата в экваториальных системах определяется двояким образом. При наблюдениях удобнее измерять угловое расстояние круга склонения светила от южной стороны меридиана. Эта дуга небесного экватора называется часовым углом, обозначается буквой t и измеряется в единицах времени (часах, минутах, секундах). В процессе суточного вращения небесной сферы часовой угол светила постоянно растет.

             Это обстоятельство делает такую координату непригодной для составления звездных карт и каталогов. Вот почему в экваториальной системе введена еще одна координата - прямое восхождение светила a - угловое расстояние круга склонения светила от точки весеннего равноденствия, отсчитанного вдоль небесного экватора в сторону, противоположную видимому суточному вращению небесной сферы. a обычно измеряется в часовой мере от 0h до 24h.

            Эклиптической системой координат удобно пользоваться при изучении движение Луны и планет. Основной плоскостью здесь является плоскость эклиптики.

             Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы эклиптики и светило, называется кругом широты. Угловое расстояние по кругу широты от эклиптики до светила называется астрономической или эклиптической широтой светила. Обозначается она греческой буквой b и для северного полушария изменяется от 00 до +900.

            Угловое расстояние по эклиптике от точки весеннего равноденствия до круга широты светила называется астрономической (эклиптической) долготой светила, которая обозначается буквой l и отсчитывается от 00 до 360о в сторону видимого годичного движения Солнца.

              Для астрономов древности и средневековья плоскость эклиптики была “более зримой”, нежели плоскость экватора: ведь она как будто управляла движением Солнца, Луны и планет. Поэтому при составлении списков звезд, в которых указывались их координаты (звездных каталогов) вплоть до середины XVII века использовались именно эклиптические координаты.

             Но вот началось строительство телескопов, была изобретена параллактическая монтировка, позволяющая вести инструмент вслед за светилом при его суточном движении. Преимущества экваториальной системы координат стали очевидными. И уже в 1661 г. выдающийся польский астроном Ян Гевелий (1611-1687) составил звездный каталог, в котором были указаны экваториальные координаты звезд. (18, стр. 63-66)

 

            А теперь, когда мы детально познакомились с основными понятиями, - рассмотрим более детально карту звездного неба.

             Небесная сфера практикуется на плоскость и получается карта звездного неба. Эта карта изображает 85% всей небесной сферы. Поэтому вид созвездий несколько искажен проекцией.

   Давайте найдем на карте Северный полюс мира. В центре самой карты и спроектирован северный полюс мира.

Показать: небесный экватор, склонение, прямое восхождение.

Определить экваториальные координаты звезд:

1.   Сириус ( a Б.Пса) - самая яркая звезда неба и самая близкая к Земле из всех нанесенных на школьную карту.  (9 св.лет)

2.   e Возничего - одна из наибольших среди изученных звезд ( 2000 диаметров Солнца)

3.   t Кита - наиболее сходная с Солнцем из окрестных звезд.

4.   b Ориона (Ригель) - самая далекая из нанесенных на карту (1100 св.лет).

 

В каком созвездии находится:

1.   Галактика М31, изображенная на обложке учебника, имеющая координаты a = 0 ч 40 мин, d= +410

2.   Центр галактики, он же источник радиоизлучения :  a =17 ч 40 мин, d= -290

3.   Пылевая туманность “Конская голова” -  a =5 ч 38 мин, d= -20 (см.рис. 95 учебника)

4.   Крабовидная туманность  a =5 ч 38 мин, d= +210

5.   Туманность “Рыбачья сеть”  a =20 ч 50 мин, d= +310 (цв. Фото на форзаце учебника)

 

Вам, наверное, будет интересно узнать, что через несколько  тысяч лет звездные карты устареют.

   Направление земной оси в пространстве чрезвычайно медленно перемещается по поверхности конуса, совершая оборот примерно за 26000 лет. Земная ось медленно описывает в пространстве конус - это явление называется прецессией.

   Прецессия земной оси - следствие действия на Землю неодинаковых сил притяжения со стороны Солнца и Луны из-за экваториального вздутия Земли.

  По мере того как земная ось прецессирует, изменяется положение полюса мира и, следовательно, полярными становятся другие звезды. Точка весеннего равноденствия - нулевая точка отсчета прямого восхождения - перемещаетяс по эклиптике в западном направлении со скоростью 50 угловых секунд в год или 300 (целое зодиакальное созвездие) за 2150 лет. Вот почему через тысячелетия и устареют все современные звездные карты. (5, стр.24,25,рис.1.12)

 

 

                                   Полярная

 



 

 

                          Вега (будет полярной в 14000 г)

 



 

 

                         Тубан (была полярной в 3000 г.до н.э.)

 

 

 



 
 

 

 

 

 

 

 

 

            Чтобы иметь возможность определять координаты точки на Земле или на небесной сфере, необходимо установить положение полюсов мира и небесного экватора. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток, небесная чфера вращается видимым образом с востока на запад, а все звезды на небесной сфере кажутся движущимися по круговым путям, параллельным небесному экватору.

             Чтобы определить положение полюса на небесной сфере, используется система координат, вращающаяся вместе с Землей - горизонтальная система.

                           Z     

                   Р                                                            Если продолжить отвесную линию, то она пересечет

                                                           Q                 небесную яферу в двух точках -зените и надире (прямо

                                                                               над головой) и надире (прямо под ногами). Большой

                                                                               круг, отстоящий на 900 от этих точек, - это горизонт.

        №                                                   S               Высота полюса мира измеряется от горизонта по 

                                                                               большому кругу, проходящему через полюс мира, зенит и

                                                                               надир. Представим себе, что наблюдатель находится на

                                                                               Северном полюсе Земли, где широта равняется +900,

                                                                               т.е. полюс мира находится в зените; небесный экватор

в этом случае совпадает с горизонтом. На экваторе, где широта равна 00, Северный полюс мира лежит в плоскости горизонта, поэтому его высота равна 00, а небесный экватор проходит через зенит.

  Из геометрического построения (8, стр.31, рис.3.7.см.выше, 1, стр.14 рис.12), следует, что высота полюса мира равна широте того места на Земле, из которого ведутся наблюдения. Широта точки на Земле есть угловое расстояние к северу или югу от экватора. Так, например, широта Вашингтона (W) есть угол ЕСW. Этот угол равен углу QCZ, который представляет собой склонение зенита для Вашингтона. По определению, плоскость горизонта NCS^вертикальной  линии, направленной в зенит CZ Þ плоскость небесного экватора СQ перпендикулярна земной оси СР. Стороны угла QCZ взаимно перпендикулярны сторонам угла NCP - высоты северного полюса мира. Поэтому угол QCP или широта пункта на Земле равна высоте полюса мира над горизонтом для данного пункта.

   Широта пункта наблюдения определяется измерением высоты полюса или, что тоже самое, измерением угла между отвесной линией и плоскостью экватора. Обычно это осуществляется при помощи телескопа, называемого меридианным кругом, который монтируется между двумя столбами, расположенными на линии восток-запад и обладает свободой движения только по одной координате - местному меридиану. Для определения высоты звезды над горизонтом или ее зенитного расстояния используется большой круг с делениями. Точность, достижимая с этим инструментом, составляет 0//,01. Эта точность настолько велика, что два пункта на Земле, находящиеся друг от друга по линии север-юг на расстоянии 30 см, имеют измеримую разность широт. (8, стр.31).

   Полюс мира при кажущемся вращении неба отражающем вращение Земли вокруг оси, занимает неизменное положение над горизонтом на данной широте (см.рис. выше по тексту). Звезды за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан (1, стр.1, рис.15).

 

                                          Явления прохождения светил через небесный 

                                          меридиан называются кульминациями.

 

 

                                          В верхней кульминации высота светила максимальна, в нижней

                                          - минимальна. Промежуток времени между кульминациями

                                          половине суток.

                                          У незаходящего светила М (см.рис) видны над горизонтом обе

                                          кульминации; у звезд М1, М2, М3, которые восходят и заходят нижняя кульминация происходит над горизонтом ниже точки севера, у светила М4, находящегося далеко к югу от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимы (светило невосходящее).

Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полднем, а момент нижней кульминации - истинной полночью.

 

Найдем зависимость между высотой h светила М в верхней кульминации, его склонением d и широтой местности j. Для єтого воспользуемся рис. (1, стр.18, рис.16), на котором изображена

                     Z                                    отвесная линия ZZ1, ось мира РР1, проекции небес-

       P                    M                           ного экватора QQ1 и линия горизонта NS на плос-

                                 Q                        кость небесного меридиана (PZSP1N).

                                                                                  Мы знаем, что высота полюса мира над горизонтом

                                                                                  равна географической широте места, т.е. hp=j. Следо-

   N                                           S                               вательно, кгол между полуденной линией NS и осью

                                                                                  мира РР1 равен широте местности j, т.е.

                                                                                   Ð РОN = j = hp

         Q1                              P1                                 Ð QOZ =  Ð QOP - Ð ZOP= 900 - Ð ZOP

                            Z1                                   Ð PON=  Ð ZON - Ð ZOP= 900 - Ð ZOP

Þ  Ð QOZ =  Ð PON =j,

тогда Ð МОS =  900 - Ð ZOQ + Ð MOQ

h = 900 - j + d

 

   Из этой формулы видно, что географическую широту можно определить, измеряя высоту любого светила в кульминации ( в верхней). При этом следует учитывать,  что если светило в момент кульминации находится к югу от экватора, то его склонение отрицательно (1, стр.17-19)

 

Примеры решения задач. 

 

1.   На какой высоте происходит верхняя кульминация звезды Спика в городе, географическая широта которого составляет 500 ? (2, стр.9 В4(пр.2 № 1))

 

 

 

Дано:                            Приложение III (стр.143,1)

Спика                            Спика - a Девы

j = 500                                                   из приложения IV (1, стр.143)   d  = -10054/.

                                                   h = 900 -j +d = 900 - 500 - 10054/ = 300 - 54/ = 29006/

h- ?

                                                   Ответ:  h = 29006/

 

 

2.   Каково склонение звезды, если ее верхняя кульминация в Ереване, географическая широта которого равна 400, происходит на высоте 370 ? (2,стр.11, В 5(пр.2 №1))

 

 Дано:                        h = 900 -j +d

h= 370                        d = h - 900 +j =370 - 900 + 400 = 770 - 900 = -130

j = 400                                                

 

h- ?

                                                   Ответ: d = -130

 

 

3.   Расположите в порядке уменьшения блеска следующие звезды: Антарес (1-я звездная величина); Канопус ( 1-я звездная величина), Полярная (2-я звездная величина), Вега (0-я звездная величина). (5, стр.26 № 11).

  Канопус, Вега, Антарес, Полярная.

 

 

Литература:

 

1.   Б.А. Воронцов-Вельяминов “Астрономия, 10 кл”, М. ”Просвещение” 1987.

2.   А.А. Гурштейн “Извечные тайны неба”, М. ”Просвещение”, 1984 г. стр.3,269

3.   Д. Моше “Астрономия”, М. ”Просвещение”, 1985, стр.7-10

4.   О.Струве, Б.Лецус, Э.Пилланс “Элементарная астрономия”, М., “Наука”, 1967 г.

5.   И.А. Климишин “Астрономия наших дней”, М., “Наука”, 1986 г. стр. 9

6.   Програми для середніх загальноосвітніх шкіл. Фізика.Астрономія. 7-11 кл. К., “Перун”, 1996 р. стор. 133.

7.   Г.И. МАлахова, Е.К.Стаут “Дидактический материал по астрономии” М., “Просвещение”, 1985 г.

8.   Е.П.Разбитная “Программированные задания по астрономии”, М.”Просвещение”, 1981 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

1

 

Задание 3-1                                   Звездное небо.

 

Используя последовательные фрагменты из А,Б,В,Г продолжите небольшие сообщения о звездном небе, начатые в I, II, III, IV.

 

  1. I.    На окружающий нас мир мы смотрим с Земли, и всегда нам кажется, что над нами простирается сферический купол, усеянный звездами.

II. На звездном небе звезды в течении долгого времени сохраняют относительное расположение. За эту кажущуюся особенность в древности звезды были названы неподвижными.

III. Общее число звезд, видимых человеком невооруженным глазом ( без бинокля или телескопа) на всем небе, составляет около 6000. А на одной половине его мы видим примерно 3000 звезд. Звезды различаются блеском, а  самые яркие и цветом.

IV. Названия многих созвездий сохраняются с глубокой древности. Среди названий созвездий имеются названия животных ( Большая Медведица, Лев, Рысь), имена героев греческих мифов (Персей, Андромеда, Пегас), названия предметов, которые напоминают фигуры, образованные созвездиями (Северная Корона, Треугольник).

А.

1.   Под блеском звезды понимается освещенность, которую создает свет звезды на Земле. Блеск звезд измеряется в звездных величинах ( а не в люксах, как принято в оптике).

2.   Отдельные звезды созвездия с XVII в. Стали обозначать буквами греческого алфавита   ,     ,      , и т.д., как правило в порядке убывания блеска.

3.   Именно поэтому и возникло в далекие времена представление о хрустальном небесном своде.

4.   В действительности все звезды движутся, обладают собственными движениями, но так как они находятся от нас очень далеко, то их годичные смещения на небе составляют лишь доли угловой секунды.

Б.

1.   Так как звезды сохраняют относительное расположение, то уже в древности люди использовали их в качестве ориентиров, в связи с чем выделили на небе характерные сочетания звезд и назвали их созвездиями.

2.   В древности все звезды по блеску были разделены на шесть групп: самые яркие отнесли к звездам первой величины, самые слабые - к звездам шестой величины.

3.   Поэтому звезда альфа (    ) для большинства созвездий является самой яркой звездой этого созвездия.

4.   В действительности никакого свода нет, а впечатление о небе в сферы объясняется особенностью нашего глаза не улавливать разницы в расстояниях, если эти расстояния превосходят 0,5 км.

В.

1.   Наблюдаемые нами звезды находятся от нас на самых различных расстояниях, значительно превышающих полкилометра.

2.   Если нужно было обозначить еще какие-либо звезды в созвездии, но не хватало букв греческого алфавита, то для следующих звезд использовали буквы латинского алфавита, а затем порядковые номера.

3.   Сейчас под созвездием понимается определенная область неба с видимыми здесь звездами. Границы созвездий строго определены.

4.   Блеск звезд 1-й звездной величины в 2,512 раза больше блеска звезд 2-й звездной величины, блеск звезд 2-й звездной величины в 2,512 раза больше блеска звезд 3-й звездной величины и т.д.

Г.

1.   Наиболее ярким или чем-либо примечательным звездам, кроме буквенного обозначения, даны собственные имена ( обычно арабские, греческие или римские), Так, звезда альфа из созвездия Большого Пса называется Сириус, альфа Лиры - Вега, гамма Большой Медведицы - Алькор и т.д.

2.   С помощью звездной величины можно выразить блеск любого светила, причем небесные тела более яркие, чем звезды первой звездной величины, имеют нулевую или отрицательную звездную величину. Блеск небесных объектов, не наблюдаемых невооруженным глазом, выражается звездными величинами, больше шести.

3.   На всем небе отмечено 88 созвездий, которые полностью занимают звездное небо.

4.   Поэтому нам кажется, что все звезды и другие небесные объекты расположены на одинаковых от нас расстояниях, т.е. как бы на поверхности некоторой сферы, в центре которой всегда находится наблюдатель.

11

 

Задание 3 - 3           Некоторые линии и точки небесной сферы

 

Используя предложенные окончания фраз ( 1-6), выясните, знаете ли вы следующие линии и точки на небесной сфере.

 

I  вариант

  1. I.    Горизонт - ...

II. Зенит - ...

III. Небесный экватор - ...

IV. Точки севера и юга - ...

V. Точки востока и запада - ...

 

1.   самая высокая точка небесной сферы.

2.   точка пересечения небесной сферы с осью мира.

3.   точки пересечения горизонта и небесного экватора.

4.   точки пересечения горизонта и небесного меридиана.

5.   линия пересечения небесной сферы плоскостью горизонта.

6.   линия пересечения небесной сферы плоскостью небесного экватора.

 

II   вариант

  1. I.    Точка пересечения небесной сферы осью мира - ...

II. Линия пересечения небесной сферы плоскостью географического меридиана наблюдателя -...

III. Точки пересечения горизонта и небесного экватора -...

IV. Точки пересечения горизонта и небесного меридиана - ...

V. Точки пересечения небесной сферы полуденной линией - ...

 

1.   зенит.

2.   полюс мира.

3.   точки востока и запада.

4.   точки севера и юга.

5.   небесный меридиан.

6.   небесный экватор.

 

111

Вариант 1

 

1.   Определите по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд 1)       Весов, 2)     Лиры.

2.   Почему Полярная звезда почти не меняет своего положения относительно горизонта?

3.   Найдите на звездной карте и назовите объекты, имеющие координаты: 1)      = 15 ч 12 мин;     =  - 9 ;    2)       = 3 ч 40 мин,     =+ 48    .

 

 

Вариант 2.

 

1.   Определите по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд: 1)    Большой Медведицы, 2)    Ориона.

2.   Как располагается ось мира относительно земной оси ? относительно плоскости небесного меридиана ?

3.   В каком созвездии находится Луна, если ее координаты        = 20 ч 30 мин,       = - 20    ?

 

Проверочная работа № 1   Созвездия. Звездные карты. Небесные координаты.

 

Вариант 1

 

1.   Определите по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд 1)       Весов, 2)     Лиры.

2.   Почему Полярная звезда почти не меняет своего положения относительно горизонта?

 

Вариант 2.

 

1.   Найдите на звездной карте и назовите объекты, имеющие координаты: 1)      = 15 ч 12 мин;    - 9 ;    2) 3 ч 40 мин,     + 48    .

2.   В каких точках небесный экватор пересекается с линией горизонта ?

 

Вариант 3.

 

1.   Определите по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд: 1)    Большой Медведицы, 2)    Ориона.

2.   Как располагается ось мира относительно земной оси ? относительно плоскости небесного меридиана ?

 

Вариант 4.

 

1.   В каком созвездии находится Луна, если ее координаты        = 20 ч 30 мин,       = - 20    ?

2.   В каких точках небесный меридиан пересекается с горизонтом.

 

 

Вариант 5.

 

1.   1. Определите по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд: 1)    Персея, 2)    Кита.

2.   Чему равна высота точки зенита над горизонтом ?

 

Вариант 6.

 

1.    В каком созвездии находится галактика М 31, если ее координаты        = 0 ч 40 мин,       = +41    ?

2.   Как проходит плоскость горизонта относительно поверхности земного шара ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. I.    Проверка домашнего задания

 

а) Е.П. Разбитная “Программированные задания по астрономии.

Задание 1-1    I -4,  II -5,  III -1,  IV -2,  V -3.

 

б) в это время 1 уч-ся рассказывает вопрос: “Связь астрономии с другими науками”.

 

II. Объяснение нового материала:

 

1.   Видимое движение звезд.

2.   Основные линии и точки небесной сферы.

 

   Что заставляло люде древнего мира из поколения в поколение следить за полной звезд бездной ночного неба?

   И длительные путешествия ученых, и торговля, и поездки послов “к соседям, в чужие пределы” приобретали огромное значение для каждого народа уже на самых ранних этапах его истории. Однако спешит ли посольство из Вавилона в Мемфис, тянется ли  по великому шелковому пути торговый караван, или ведет несметную армию  на покорении Аттики воинственный царь Дарий, - кто укажет им путь среди бескрайних необжитых просторов степей и пустынь ?

   Предельно остро такая проблема встает перед мореходами. Тают в дымке очертания родных берегов. Море, море, и только море обступает смельчаков со всех сторон. Здесь нет вообще никаких земных ориентиров. И тем не менее, как любили говорить в Древнем Риме, navigare necesse est, - вести корабль необходимо.

   Гомер описывает плавание Одиссея. Искусный кормчий, твердо правя рулем, внимательно следит Одиссей за восходами и заходами светил:

           “... Зорко Плеяд наблюдал он и поздний заход Волопаса,

             Также Медведицу - ту, что иначе зовут Колесницей,

              . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

             С нею Каллисто, богиня богинь, Одиссею велела

 

Подробнее... | Дата: 16-09-2012, 17:53

Правила організації та проведення Всеукраїнського фізичного конкурсу "Левеня-2012"

levenja.doc [53,5 Kb] (cкачиваний: 84)

Подробнее... | Дата: 17-01-2012, 10:10

c="/engine/classes/tagcloud/swfobject.js">