калейдоскоп Nonficit ... Научете се да четете

Карта на модерното звездно небе. Небесни координати и карти на звездите

Лабораторна работа номер 6.
Определете екваториалните координати на звездите

използвайки движеща се звезда карта

Цел на работата:научете как да използвате движещата се карта на звездното небе и да определите с нея координатите на звездите.

оборудване:  движеща се звездна карта на небето.

Теоретичната част.
Астрономия -   науката за Вселената, която изучава движението, структурата, произхода и развитието на небесните тела.
Основните задачи на астрономията:


  1. Изучаването на видимите и после действителните позиции и движения на небесните тела в пространството, определянето на техния размер и форма;

  2. изучаване на физическата структура на небесните тела, химическия състав, физическите условия на повърхността и в дълбините;

  3. решаване на проблемите на произхода и развитието на небесните тела.

Основните раздели на астрономията:


  1. астрометрия - изучава положението на небесните тела и ротацията на Земята;

  2. небесна механика - изследва движението на небесните тела и изкуствените спътници под действието на зарядно устройство;

  3. астрофизиката:
а)  космогония - разглежда произхода, структурата, физическия състав, химичните свойства и еволюцията на отделните органи;

б)  космологията - разглежда Вселената като цяло, нейното развитие и произход.
Основните етапи на развитието на астрономията


  1. Древна (преди телескопична).

  2. Телескопично (с G. Galileo).

  3. Всички вълни (от 1800 г.).

  4. Екстра атмосферно (от 1961 г.).

Небесна сфера
За изучаване на видимото местоположение на светлината и явленията, които могат да се наблюдават в небето за един ден или много месеци в астрономията, се използва понятието "небесна сфера".

Небесната сфера е въображаема сфера с произволен радиус, в центъра на която е окото на наблюдателя. Видимото положение на всички осветителни тела, отклоняващи се от действителните разстояния, се прожектира върху повърхността на тази сфера и се отчита само ъгловото разстояние между тях. За удобство на измерванията се изграждат редица точки и линии.

Основните линии и точки на небесната сфера.

Z е зенитът;

Z / - надир;

ZZ / - отвес;

P е северният полюс на света;

P / е южният полюс на света;

PP / - ос на света - оста на видимата ротация на небесната сфера;

Наречена е равнината, перпендикулярна на линията на отвема и преминаваща през центъра на небесната сфера равнината на истинския математически хоризонт.

Оста на света за наблюдателя винаги е успоредна на оста на въртене на Земята.

Плоскостта, минаваща през центъра на небесната сфера, перпендикулярна на оста на света, се нарича небесен екватор.

Точките, в които небесният екватор пресича равнината на истинския математически хоризонт, се наричат ​​точките на Изток (Е) и Запад (W). Другите две еднакво отдалечени от тях се наричат ​​точки на север (N) и юг (S).

SN - дневна линия.

Кръг, преминаващ през полюсите на света, зенит, надир, през точката на север и юг се нарича небесен меридиан.

Небесни координати
Координатни системи:

- хоризонтално;

- първият екваториален;

- втората екваториална;

- еклиптика;

- галактически;

- квазар.
Хоризонтална координатна система
проектиран  за пряко наблюдение.

Основната линия е  вертикална линия.

Главният самолет е  равнината на истинския математически хоризонт.

Чрез зенита, надира и точката, в която М се намира в момента, е възможно да се начертае голям полукръг на небесната сфера, който се нарича. вертикален   или кръг от височини. Моменталното положение на звездата М спрямо хоризонта и небесния меридиан се определя от две координати: височина и азимут.



Височина на светлината (з о ) –   вертикална дъга от хоризонта до звездата (

). Варира между - 90 0 и +90 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Понякога вместо височината на тялото се обмисля зенитно разстояние (z о ) –   вертикална дъга от зенит до светлина (

Азимут (А о ) –   дъга на хоризонта от точката на юг до точката на пресичане на вертикалата с хоризонта, по посока на часовниковата стрелка (т.е. от юг на запад) (

). Тя варира от 0 0 до 360 0. Измерва се в градуси (минути и секунди).

Първата екваториална координатна система
проектиран  за измерване на времето.

Основната линия е  ос на света.

Главният самолет е

около отклонението на светлината.




Склонение ( ) –

). Варира между - 90 0 и +90 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Понякога, вместо да намаляват, светилата обмислят полярно (или полярно) разстояние (P о )   - дъга от окръжност на отклонение от северния полюс до звездата (

). Тя варира от 0 0 до 180 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Склонението е положително за звездите в северното полукълбо и отрицателно за южната. На екватора деклинацията е нула.

Часовълен ъгъл ( ) –   дъгата на небесния екватор от върха на екватора Q  до точката на пресичане на кръга на деклинация с екватора по посока на часовниковата стрелка (т.е. от юг на запад или по посока на дневното движение на небесната сфера) (


Втора екваториална координатна система
проектиран за изготвяне на карти, атласи и каталози.

Основната линия е  ос на света.

Главният самолет е  равнината на небесния екватор.

Великият кръг на небесната сфера, преминаващ през полюсите на света и наблюдаваната звезда, се нарича около отклонението на светлината.




Склонение ( ) –   дъгова дъга от отклонение от екватор до звезда (

). Варира между - 90 0 и +90 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Понякога, вместо да намалява светилата, се взема предвид полюсното (или полярното) разстояние ( P о- дъга от окръжността на наклона от северния полюс до звездата (

). Тя варира от 0 0 до 180 0. Измерва се в градуси (минути и секунди).

Право възнесение (

) –
  дъгата на небесния екватор от пролетното равноденствие   до точката на пресичане на кръга на деклинация с екватора, обратно на часовниковата стрелка (т.е. от юг на изток) (

). Варира от 0 h до 24 h. Измерва се в часове (минути и секунди).

Съзвездия и звезди
Цялото небе е разделено на 88 части със строго определени граници - съзвездия. Съзвездия - връзката на звездите в различни форми. Това определение е дадено преди хиляди години. Сега съзвездието може да даде такава дефиниция. Съзвездията са частите на звездното небе, избрани за лесна ориентация на небесната сфера и обозначението на звездите. Таблица 1 представя няколко съзвездия и някои от звездите в техния състав.
Таблица 1.


съзвездие

звезда

съзвездие

звезда

Андромеда

  Алмаак

лебед

α Deneb

  Мирач

Лъв

α regulus

Близнаци

α рициново колело

Лира

α vega

β Pollux

Малката мечка

α Polaris

γ Alchena

Малко куче

α процион

Голяма мечка

α Dubhe

Орион

α Betelgeuse

ε Алиот

β Riegel

ξ Mizar

γ белатрикс

Алкор

ξ Alnitak

Голямо куче

α Sirius

ε Алнилам

Везни

α Zubenelgenub

Пегас

α Markab

Колесницата

α Параклис

β Scheat

Воловар

α Arcturus

ε Enif

Дева

α spica

Персей

α Mirfak

заек

α arneb

Северна корона

α Alphekka

кит

ο Мира

Скорпион

α Antares

Касиопея

α shedir

Телец

α алдебаран

δ Ручба

Цефей

γ Errai

β кап

β алфирк

еклиптика
Нарича се въображаемата линия на годишното движение на Слънцето еклиптиката.  Еклиптиката и небесният екватор се пресичат при пролетното равноденствие и есенното равноденствие. Цялата еклиптика на Слънцето минава точно за година. C

звездите, през които минава еклиптиката, се наричат ​​зодиакални (има 12 от тях).


  - точка на пролетното равноденствие (21 март)

,

;

  - Есенна равноденствие (23 септември)

,

;

  - лятно слънцестоене (22 юни)

,

;

  - зимно слънцестоене (22 декември)

,

.

ъгъл   между еклиптиката и небесния екватор

.

Основи на измерване на времето
Най-висок връх - моментът на преминаване на звездата през небесния меридиан над хоризонта (М3). Долен връх -  моментът на преминаване на звездата през небесния меридиан под хоризонта (М 2). Осветителни тела, чиито координати (хоризонтални) непрекъснато се променят през деня, а горната климакс се среща над хоризонта, а долната - под хоризонта настройка и изкачване  (М, М2, МЗ). Има не идва(М 5) и п

идвам
  (М 4) осветителни тела.

Ден -   интервала от време между две последователни кулминации със същото име

Пролетното равноденствие (звезден ден);

Център на диска на Слънцето (истински слънчев ден);

- „фиктивни точки на средното слънце“, движещи се по екватора с постоянна скорост, с период, равен на периода на истинската слънчева орбитална ротация (среден слънчев ден).

Ден -   периодът на промяна на дните (в сърцето на деня е периодът на Земната революция около оста си)

месец   свързани с периода на промяна на лунните фази (в основата - периодът на Луната около Земята).

година   свързани с периода на промяна на сезоните (въз основа на периода на орбитата на Земята около Слънцето).

Средно еклиптично слънце -  фиктивна точка, която се движи равномерно по еклиптиката със средната скорост на Слънцето и съвпада с нея около 3 януари и 4 юли).

Средно екваториално слънце -  фиктивна точка, която се движи равномерно по екватора с постоянна скорост на средното еклиптично Слънце и едновременно преминава през точката на пролетното равноденствие.

Времевият интервал между две последователни по-ниски кулминации със същото име на екваториалното слънце на същия географски меридиан се нарича среден слънчев ден   или просто среден ден   (ние ги използваме).

Времето, изминало от долната климакс на средното екваториално слънце до всяка друга позиция, изразена в части от средния слънчев ден (часове, минути, секунди), се нарича средно слънчево време   или просто средно време ():


, (1)

където   - часов ъгъл.

Средно слънчево време на този меридиан:


, (2)

където   - дължина.

Време за зона ( ):


, (3)

където   - номер на часовата зона;

  - универсално време (при нулевия меридиан на Гринуич).

Указ време ():

  - зимно време (4)

  - лятно време. (5)

Практическата част.
1.)   Намерете следните съзвездия на картата на звездното небе и ги нарисувайте: Андромеда, Близнаци, Голямо куче, Везни, Колесничар, Боутс, Дева, Касиопея, Лебед, Лео, Лира, Малка Нена, Малката кучка, Орел, Орион, Пегас, Северна Корона, Скорпион, Телец.
2.) В кои съзвездия са звездите, чиито екваториални координати са равни:

1.

,

; 2.

,

;

3.

,

; 4.

,

;

5.

,

; 6.

,

ако е склонение

  (за град Калуга) (

, като определяме координатите на звездата, разположена в зенита).

Каква звезда в момента на раждането е била наблизо на върха на кулминацията?
Направете заключение за свършената работа.

Въпроси за защита на лабораторната работа.


  1. Дайте определението за астрономия като наука.

  2. Избройте основните етапи на развитието на астрономията.

  3. Разкажете ни за небесната сфера.

  4. Какви небесни координатни системи познавате?

  5. Разкажете ни за хоризонталната координатна система.

  6. Разкажете ни за втората екваториална координатна система.

  7. Дайте определението за съзвездие. Дайте примери.

  8. Дайте дефиницията на еклиптиката.

  9. Да може да намери екваториалните координати на звездите на звездната карта и обратно.

Астрономията е цял свят, пълен с красиви изображения. Тази удивителна наука помага да се намерят отговори на най-важните въпроси на нашето съществуване: да научим за структурата на Вселената и неговото минало, за Слънчевата система, за това как се върти Земята и за много други неща. Между астрономията и математиката има специална връзка, защото астрономическите прогнози са резултат от строги изчисления. В действителност, много от проблемите на астрономията стана възможно да се решат благодарение на развитието на нови клонове на математиката.

От тази книга читателят ще научи как се измерват положението на небесните тела и разстоянието между тях, както и за астрономическите явления, през които космическите обекти заемат специално място в пространството.

Ако кладенецът, както всички нормални кладенци, беше насочен към центъра на Земята, неговата географска ширина и дължина не се промени. Ъглите, които определят позицията на Алиса в пространството, остават непроменени, само разстоянието й до центъра на Земята се променя. Затова Алис не можеше да се тревожи.


Вариант едно: височина и азимут

Най-разбираемият начин за определяне на координатите на небесната сфера е да се посочи ъгълът, който определя височината на звездата над хоризонта, и ъгълът между прав "север - юг" и проекцията на звездата на хоризонталната линия - азимут (виж следващата фигура).




КАК ДА ИЗМЕРВАТЕ РЪЧНО

За измерване на височината и азимута на звездата се използва устройство, наречено теодолит.

Въпреки това, има много прост, макар и не много точен метод за ръчно измерване на ъгли. Ако протегнем ръката си пред нас, то дланта ще покаже интервал от 20 °, юмрук - 10 °, палец - 2 °, розов 1 °. И възрастните, и децата могат да използват този метод, тъй като размерът на дланта на човек се увеличава пропорционално на дължината на ръката му.




Вариант 2, по-удобен: склонение и часови ъгъл

Определянето на позицията на звезда, използвайки азимут и надморска височина, не е трудно, но този метод има сериозен недостатък: координатите са свързани с точката, където се намира наблюдателят, затова една и съща звезда ще има различни координати, когато се гледа от Париж и Лисабон градове ще бъдат разположени по различен начин. Следователно тези данни, които астрономите няма да могат да използват за обмен на информация за наблюденията. Следователно има друг начин да се определи позицията на звездите. Той използва координати, които приличат на географската ширина и дължина на земната повърхност, които могат да се използват от астрономи навсякъде по света. Този интуитивен метод отчита положението на оста на въртене на Земята и се смята, че небесната сфера се върти около нас (поради тази причина оста на въртене на Земята в Античността се нарича ос на света). Всъщност, разбира се, всичко е обратното: въпреки че ни се струва, че небето се върти, всъщност тази Земя се върти от запад на изток.

Помислете за равнина, която пресича небесната сфера перпендикулярно на оста на въртене, минаваща през центъра на Земята и небесната сфера. Тази равнина ще пресече земната повърхност по голям кръг - земния екватор, както и небесната сфера - по големия си кръг, който се нарича небесен екватор. Втората аналогия със земните паралели и меридиани е небесният меридиан, преминаващ през два полюса и разположен в равнина, перпендикулярна на екватора. Тъй като всички небесни меридиани, като земята, са равни, нулевият меридиан може да бъде избран произволно. Нека изберем небесния меридиан като нула, минавайки през точката, където Слънцето е в пролетното равноденствие. Позицията на всяка звезда и небесно тяло се определя от два ъгъла: деклинация и дясно издигане, както е показано на следващата фигура. Склонението е ъгълът между екватора и звездата, измерен по протежение на меридиана на обекта (от 0 до 90 ° или от 0 до -90 °). Правото възнесение е ъгълът между пролетното равноденствие и меридиана на звездата, измерен по небесния екватор. Понякога вместо дясното издигане се използва ъгъл на часовника или ъгъл, който определя положението на небесното тяло по отношение на небесния меридиан на мястото, където се намира наблюдателят.




Предимството на втората екваториална координатна система (деклинация и дясно възнесение) е очевидно: тези координати ще бъдат еднакви независимо от позицията на наблюдателя. Освен това те вземат под внимание въртенето на Земята, което позволява да се коригират въведените от него изкривявания. Както казахме, очевидното въртене на небесната сфера е причинено от въртенето на Земята. Подобен ефект се получава, когато седим във влак и виждаме как друг влак се движи до нас: ако не гледате престилката, то тогава е невъзможно да се определи кой влак действително се е запътил. Нуждаете се от отправна точка. Но ако вместо два влака разглеждаме Земята и небето, няма да е толкова лесно да намерим допълнителна отправна точка.

През 1851 г. французинът Жан Бернар Леон Фуко (1819–1868)   проведе експеримент, демонстриращ движението на нашата планета по отношение на небесната сфера.

Той закачи товар, тежащ 28 килограма, на 67 метра дълъг проводник под купола на Парижкия пантеон. Колебанията на махалото на Фуко са продължили 6 часа, периодът на трептене е 16,5 секунди, отклонението на махалото е 11 ° на час. С други думи, с течение на времето равнината на трептене на махалото се измествала спрямо сградата. Известно е, че махалите винаги се движат в една и съща равнина (за да бъдем сигурни в това, достатъчно е да окачиш бутон на въже и да следваш неговите вибрации). Така наблюдаваното отклонение може да бъде причинено само от една причина: самата сграда, а оттам и цялата Земя, завъртяна около равнината на колебание на махалото. Този опит е първото обективно доказателство за въртенето на Земята, а махалата на Фуко са били инсталирани в много градове.




Земята, която изглежда неподвижна, се върти не само около своята ос, правейки пълна революция за 24 часа (еквивалентна на скорост от около 1600 км / ч, т.е. 0.5 км / сек, ако сме на екватора), но също така и около Слънцето. , което прави пълен завой за 365,2522 дни (със средна скорост от около 30 km / s, което е 108000 km / h). Нещо повече, Слънцето се върти около центъра на нашата галактика, осъществявайки пълна революция за 200 милиона години и движейки се със скорост 250 km / s (900000 km / h). Но това не е всичко: нашата галактика се отдалечава от останалите. По този начин движението на Земята е по-скоро като замаяна въртележка в увеселителен парк: ние се въртим около себе си, движим се в пространството и описваме спиралата със замаяна скорост. В същото време ни се струва, че стоим неподвижно!

Въпреки че в астрономията се използват други координати, описаните от нас системи са най-популярни. Остава да отговорим на последния въпрос: как да прехвърляме координатите от една система в друга? Заинтересованият читател ще намери описание на всички необходими трансформации в приложението.

МОДЕЛ НА ЕКСПЕРИМЕНТ НА ​​FUCCO

Ние предлагаме на читателя да проведе просто експеримент. Вземете кръгла кутия и залепете върху нея лист от дебел картон или шперплат, върху който фиксираме малка рамка под формата на футболна врата, както е показано на фигурата. Поставете кукла в ъгъла на листа, който ще играе ролята на наблюдател. Свързваме нишката, върху която фиксираме грузилото, към хоризонталната греда на рамката.

Нека вземем махалото встрани и да го пуснем. Махалото ще колебае успоредно на една от стените на помещението, в което се намираме. Ако започнем плавно да въртим шперплатния лист заедно с кръглата кутия, ще видим, че рамката и куклата ще започнат да се движат по отношение на стената на помещението, но равнината на трептене на махалото все още ще бъде успоредна на стената.

Ако си представим себе си като кукла, ще видим, че махалото се движи спрямо пода, но в същото време няма да можем да усетим движението на кутията и рамката, на която е фиксирана. По същия начин, когато наблюдаваме махалото в един музей, ни се струва, че равнината на неговите колебания се измества, но всъщност ние се изместваме заедно със сградата на музея и цялата Земя.


<<< Назад
Напред \u003e\u003e\u003e

Урок 4/4

тема:  небесни координати и звезди.

Цел:   Да запознае студентите с небесната среда и нейната ротация, ориентация през небето. Разгледайте хоризонталната координатна система, промяната на координатите и концепцията за кулминацията на осветителните тела, превода на степента в часа и обратно.

задачи :
1. обучение: въвежда понятия: ежедневно движение на звездите; небесната сфера и хоризонталната координатна система; прецесия; осветление; кулминацията, да продължи формирането на способността да се работи с PKZN и астрономическите методи за ориентация към терена от звездите. За астрономическите методи на изследване на астрономически наблюдения и измервания и гониометрични астрономически инструменти (висотомер, теодолит и др.). На космическия феномен - въртенето на Земята около оста и върху последствията от него - небесните явления: изгрев, залез, дневно движение и кулминацията на звездите (звездите).
2. образовамда насърчава формирането на уменията за идентифициране на причинно-следствените връзки, на практическите методи за прилагане на астрометрични знания.
3. разработване: използване на проблемни ситуации, за привеждане на учениците в самостоятелно заключение, че видът на звездното небе не остава същият през деня, формирането на изчислителни умения в превода на степента на измерване в часовете и обратно. Формиране на умения: да се използва движеща се карта на звездното небе, звездни атласи, астрономически календар, за да се определи положението и условията за видимост на небесните тела и потока на небесните явления; намери Полярната звезда в небето и се придвижвай през нея на земята.

знаете:

1-во ниво (стандарт)  - концепцията за небесната сфера и посоката на въртене на небето, характерни точки и линии на небесната сфера, небесният меридиан, вертикалната, хоризонталната координатна система, зенитното разстояние, понятието за осветителни тела и прецесия, превода на степента в часа и обратно. Използвайте ъглови астрономически инструменти: теодолит, алтиметър. За да намерите в небето основните съзвездия и най-ярките звезди, видими по това време на годината в даден момент в района.

2-ро ниво  - концепцията за небесната сфера и посоката на въртене на небето, характерни точки и линии на небесната сфера, небесният меридиан, вертикалната, хоризонталната координатна система, зенитното разстояние, концепцията за светещата кулминация и тяхното разделяне, прецесия, превод на степенната мярка във времето и обратно. Използвайте ъглови астрономически инструменти: теодолит, алтиметър. За да намерите в небето основните съзвездия и най-ярките звезди, видими по това време на годината в даден момент в района.

Умее да:

1-во ниво (стандарт)  - изграждане на небесната сфера с бележка от характерни точки и линии, показване на хоризонтални координати на сферата, дневни паралели на звезди, показване на точките на климакс, произвеждане на най-простия преход от време до измерване и обратно, показване на съзвездия и ярки звезди на SCNS; задачи. За да намерите Полярната звезда в небето и да навигирате по терена от Полярната звезда.

2-ро ниво- да се изгради небесна сфера с бележка от характерни точки и линии, да се покажат хоризонтални координати на сферата, дневни паралели на звездите според тяхното разделение, да се покажат точки на кулминация и зенитно разстояние, да се превърнат часовите измервания в градуси и назад, да се намерят съзвездия и ярки звезди от POPS, в определен период от време, да се приложат знания по основни понятия за решаване на проблеми с качеството. За да намерите Полярната звезда в небето и да навигирате по терена от Polar Star и да използвате звездната диаграма; да намери в небето основните съзвездия и най-ярките звезди, видими по това време на годината в даден момент в района; използвайте движеща се звездна карта на небето, звездни атласи, справочници, астрономическия календар, за да определите положението и условията за видимост на небесните тела и появата на небесни явления.

оборудване:   PKZN, модел на небесната сфера. Астрономически календар. Снимка на района на полярния небе. Мерки за степен на конверсия на таблица в час. CD - "Red Shift 5.1" (видеоклип = Екскурзии - Островни острови - Ориентация в небето).

Курс на урока:


  1. Повторението на материала (8-10 минути).
1) Анализ на c / p от предишния урок (за разглеждане на задачата, която е причинила трудността).
2) Диктовка.

    1. Колко съзвездия в небето? ,

    2. Колко звезди можете да броите с просто око в небето? [около 6000].

    3. Запишете името на всяко съзвездие.

    4. Какво писмо представлява най-ярката звезда? [Α-алфа].

    5. Какво съзвездие е полярната звезда? [М. Медведица].

    6. Какви видове телескопи знаете? [рефлектор, рефрактор, огледало].

    7. Целта на телескопа. [увеличава зрителния ъгъл, събира големи светлини].

    8. Какви видове небесни тела са ви известни? [планети, луни, комети и др.].

    9. Дайте име на звездата, която познавате.

    10. Специална изследователска институция за наблюдение. [Обсерватория].

    11. Какво характеризира една звезда в небето, в зависимост от видимата яркост. [звездна величина].

    12. Светла група пресича небето и се вижда на ярка звездна нощ.

    13. Как да определим посоката на север? [на полярната звезда].

    14. Декодирайте записа Regulus (α Lion). [Съзвездие Лео, звезда α, Regulus].

    15. Коя звезда е по-ярка в небето α или β? [Α].
Той оценява:“5” ≥ 14, “4” ≥ 11, “3” ≥8

II.Нов материал (15 минути).


А) Ориентация в небето  CD - "Red Shift 5.1" (видео фрагмент = Екскурзии - Островни острови - Ориентация в небето), въпреки че е възможно този раздел да бъде включен във втория урок.

"Кой знае как да намери Северната звезда в небето?". За да намерите Полярната звезда, трябва да мислите направо по права линия през звездите на Голямата мечка (първите 2 звезди на "кофата") и да разчитате по нея на 5 разстояния между тези звезди. На това място, до права линия, ще видим звезда, почти идентична по яркост със звездите на „кофата“ - това е Полярната звезда (фигурата вляво).





Преглед на звездното небе на 15 септември, 21 часа. Лятно (лято-есен) триъгълник = Вега звезда (Лира, 25.3 години), Денеб звезда (Cygnus, 3230 години), Алтаир звезда (орел, 16.8 години).

Б)





Снимка на района на полярния небе.

1) Star - светлина пътека, кръг през деня
2) Център - близо до Полярната звезда

дневно въртене на небето - позицията на звездите една спрямо друга не се променя

Наблюдаваното ежедневно въртене на небесната сфера (от изток на запад) е явно явление, което отразява действителното въртене на земното кълбо около оста му (от запад на изток).

// намек - дневно въртене от движението на Слънцето //.



  Всъщност, звездите се движат в пространството и разстоянието до тях е различно. В крайна сметка, ако например прецените разстоянието до дърветата извън прозореца. Коя е по-близо до нас? Колко? Сега нека умствено да изтрием тези две дървета. До 500 м, човек уверено определя разликите в разстоянията до обектите и максимум до 2 км. И на големи разстояния човекът несъзнателно използва други критерии - сравнява видимите ъглови измерения, въз основа на перспективата на видимата картина. Следователно, ако дърветата се намират на открито място, където няма нищо повече, тогава, започвайки от определено разстояние, вече няма да разграничаваме коя дърво е по-близо (по-далеч) и освен това няма да можем да оценим разстоянието между тях. Това ще ни се стори от определена точка, че дърветата също толкова отстранени от нас, А в небето, когато разстоянието от Земята до Луната е 384 400 км, до Слънцето е около 150 млн. Км, а до най-близката звезда, α Кентавър, е 275 400 пъти повече, отколкото на Слънцето. Затова на небето ни се струва, че всички звезди са на същото разстояние. В най-добрия случай човешките очи могат да различават разстоянията само в рамките на 2 км.
Локусите на точките, които са на еднакво разстояние от точка, която е център, се наричат ​​сфера. Струва ни се, че всички небесни тела са разположени на вътрешната повърхност на огромна сфера. Това впечатление се засилва от факта, че правилното движение на звездите поради разстоянието им е незабележимо и дневното движение на звездите се случва синхронно. Следователно възниква видимата цялост на очевидното дневно въртене на небесната сфера.
= Какво е центърът на небесната сфера? ( Окото на наблюдателя)
= Какъв е радиусът на небето? ( своеволен)
= Каква е разликата между небесните сфери на две съседи? ( Централна позиция).
Възможно ли е да се каже, че тези области са еднакви? Сравнете разстоянието с ближния с радиуса на небето.

  За решаването на много практически проблеми, разстоянията до небесните тела не играят роля, а само тяхното очевидно местоположение в небето. Ъгловите измервания не зависят от радиуса на сферата. Следователно, въпреки че природата на небесната сфера не съществува, астрономите използват концепцията за изследване на видимото разположение на осветителните тела и явленията, които могат да се наблюдават в небето в рамките на един ден или много месеци. Небесна сфера  - въображаема сфера с произволен радиус (произволно голям), в центъра на която е окото на наблюдателя. Звездите, Слънцето, Луната, планетите и т.н. се прожектират върху такава сфера, отвличайки вниманието от действителните разстояния до осветителните тела и отчитащи само ъгловото разстояние между тях.

 Първото споменаване на „кристалните сфери“ при Платон (427-348, д-р Гърция). Първото производство на небесната сфера бе посрещнато от Архимед (287-212, д-р Гърция), описан в работата “За производството на небесната сфера”.

 Най-древният небесен глобус “Globus Farnese” 3 v. Преди новата ера. д. мрамор се съхранява в Неапол.
Така че:

 Какво е центърът на небесната сфера? (Окото на наблюдателя).

 Какъв е радиусът на небето? (Произволно, но достатъчно голям).

 Каква е разликата между небесните сфери на две съседи? (Позицията на центъра).



Б) Небето и хоризонталната координатна система







P P 1 – Ос на света= ос на видимото въртене на небесната сфера (успоредно на оста на въртене на Земята).
Pи P 1 – Поляци по света  (север и юг).
ZZ  1 отвесна (вертикална) линия.
Zзенит, Z 1 – най-ниска точка  = точката на пресичане на отвесната линия с небесната сфера.
Истински хоризонт - равнината, перпендикулярна на линията ZZ1 и преминаваща през центъра O (окото на наблюдателя).
Небесен меридиан - голям кръг от небесната сфера, преминаващ през зенита на Z, полюса на мира P, южния полюс на мира P, "nadir Z"
NS - обядната линия. N   - северна точка S   - точка на юг.
вертикален (кръг на височината) - полукръгът на небесната сфера ZOM.
Небесен екватор - линията на окръжност, получена от пресечната точка на небесната сфера с равнината, минаваща през центъра на небесната сфера, перпендикулярна на оста на света.
Така че:

 Какъв е ротационният период на небесната сфера? (Равен на периода на въртене на Земята - 1 ден).

 В каква посока е очевидното (очевидно) въртене на небесната сфера? (Обратно на посоката на въртене на Земята).

 Какво може да се каже за взаимното подреждане на оста на въртене на небесната сфера и земната ос? (Оста на небесната сфера и земната ос ще съвпадат).

 Всички точки на небесната сфера участват ли във видимата ротация на небесната сфера? (Точките, разположени върху оста, са в покой).
  За да визуализирате по-добре ротацията на небето, погледнете следващия фокус. Вземете надут балон и го пробийте с игла. Сега можете да завъртите топката около спиците - оста.

 Къде е наблюдателят на този модел?

 Къде по света са южните и северните полюси на света?

 Къде трябва да бъде изтеглена звездна звезда с топка?

 Посочете местоположението на точките, които не променят местоположението си по време на въртене.

 В каква посока се появява видимата ротация на небесната сфера, ако се наблюдава от северния полюс (от южния полюс)?





  Земята се движи в орбита около Слънцето. Оста на въртене на Земята е наклонена към равнината на орбитата под ъгъл 66,5 ° (показва се с лист картон, пробит с игла). Поради действието на силите на Луната и Слънцето, оста на въртене на Земята се измества, докато наклонът на оста до равнината на земната орбита остава постоянен. Оста на Земята се плъзга по повърхността на конуса. (същото се случва и с оста на обикновен връх в края на въртенето). Това явление е открито още през 125 г. пр. Хр. д. Гръцки астроном Хипарх и име прецесия, Земната ос прави една революция за 25,735 години - този период се нарича платонична година, Сега близо до Р - северният полюс на света е Полярната звезда - α M. Ursa Bear. Тогава заглавието на Полярния беше последователно присвоено на π, η и τ на Херкулес, звездите Тубан и Кохаб. Римляните изобщо не са имали Полярната звезда, а Кочаб и Киносур (а Малката мечка) са наричани Пазители.
  В началото на нашата хронология полюсът на света беше близо до Дракона - преди 2000 години, а Малката мечка стана полярна звезда през 1100 година. През 2100 г. полюсът на света ще бъде само 28 "от Северната звезда - сега 44". В 3200г съзвездието Цефей ще стане полярно. В 14000 g - Vega (α Lyra) ще бъде полярна.

Хоризонтална координатна система

h - височина - ъгловото разстояние на звездата от хоризонта ( MOA, измерено в градуси, минути, секунди; от 0 o до 90 o)

А - азимут- ъгловото разстояние на вертикалата на звездата от точката на юг (А SOА) по посока на дневното движение на звездата, т.е. посока на часовниковата стрелка; измерено в градуси минути и секунди от 0 ° до 360 °).


Хоризонталните координати на звездата през деня варират.

А  Равна на височина → зенитно разстояние Z = 90 о - h  [форми 1]




Могат да се правят измервания
(и това е прието в астрономията за определен брой координати)
както по степен, така и по часове.

360 o : 24 h = 15 o

  13 на 12 "24"

  запис 13 h 12 m 24 s

360 o 24 h

1 h 15 o

1 около 4 m

1 м 15 "

1 "4 c

1 от 15 "

връхна точка   - феноменът на пресичане на небесния меридиан.

C завесата М за един ден описва дневния паралел - малък кръг от небесната сфера, чиято равнина е  от оста на света и минава през окото наблюдателя.

М 3   - точка на изгрев слънце, М 4   - входен пункт, М 1   - горна кулминация (h max; A = 0 o), М 2   - по-ниска кулминация (h min; A = 180 o)

Според ежедневното движение звездите се разделят на:

1 - nonrising 2 - (възходяща настройка ) възходяща и настройка 3 - не идва , Какво е слънцето, луната? (2)


III Закрепващ материал(15 мин.)

А) въпроса

  • Какво е сферата на небето?

  • Какви линии и точки на небето знаете?

  • Какви наблюдения доказват дневната ротация на небесната сфера (дали това е доказателство за въртенето на Земята около оста).

  • Възможно ли е да се създадат звезди с хоризонтална координатна система?

  • Какво е кулминацията?

  • Изхождайки от кулминацията, дайте понятието за невъзходни, а не възходящи, възходящо настроени светила.

Б) практическа работа по PKZN.

  1. Какви са някои от съзвездията, които не преминават в нашата област?

  2. Намерете линията на небесния меридиан.

  3. Какви ярки звезди ще достигнат днес между 20 и 21 часа?

  4. Намери на PKZN например звездата Вега, Сириус. В кои съзвездия са те?

В) 1. Преведете 3 часа, 6 часа в степенна мярка (3. 15 = 45 0, 90 0)
  2. Превод 45 о, 90 о в измерване на часа (3 ч, 6 ч)
  3. Какво е повече от 3 h 25 m 15 s или 51 o 18 "15"? (При превода ще бъде 51 o 18 "45", т.е. часовата стойност е по-голяма)

Г) Тест. Изберете продължение отдясно, което съответства на фразата от лявата колона.

1. Небесната сфера се нарича ...
2. Оста на света се нарича ...
3. Полюсите на света се наричат ​​...
4. Северният полюс на света се намира в момента ...
5. Плоскостта на небесния екватор се нарича ...
6. Екваторът е ...
7. Периодът на въртене на небесната сфера е ...

A. ... точката на пресичане на оста на въртене на Слънцето с небесната сфера.
Б. ... на 1 °, 5 от малко мече
V. ... равнина, перпендикулярна на оста на света и минаваща през центъра на небесната сфера.
G. ... периодът на въртене на Земята около своята ос, т.е. 1 ден.
D. ... въображаема сфера с произволен радиус, описана около центъра на слънцето, върху вътрешната повърхност на която се прилагат звездите.
E. ... оста, около която се върти Земята, движейки се в световното пространство
J. ... близо до звездата Вега в съзвездието Лира
З. ... пресечната линия на небесната сфера и равнината на небесния екватор
I. ... точката на потискане на небесната сфера с оста на света.
К. ... въображаема сфера с произволен радиус, описана около наблюдател на Земята, върху вътрешната повърхност на която са депозирани звездите.
L. ... въображаема ос на видимата ротация на небесната сфера.
М. ... периодът на въртене на Земята около Слънцето.

8. Ъгълът между оста на света и земната ос е ...
9. Ъгълът между равнината на небесния екватор и оста на света е ...
10. Ъгълът между равнината на небесния екватор и равнината на земния екватор е ...
11. Ъгълът на земната ос до равнината на орбитата на Земята е ...
12. Ъгълът между равнината на земния екватор и равнината на земната орбита е ...

A. 66 °, 5
В. 0 °
V. 90 °
G. 23 °, 5

13. Защо радиусът на небесната сфера не може да се счита за безкрайно голям?
14. Колко небесни сфери можете да си представите, ако всеки човек има две очи и повече от 6 милиарда души живеят на Земята?
15. Какво се нарича прецесия на земната ос и каква е причината за прецесията?

Тестови отговори:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

K

Е, L

и

B

Най-

W

D

B

Най-

B

А

D

IV Резюме на урока

1) въпроси:

  • Кои координати са включени в хоризонталната координатна система?

  • Какво е височината и как се измерва?

  • Какво е азимут и как се измерва?

  • Как да определим зенитното разстояние на звездата?

2) оценка

Домашна работа:  § 3, стр. 19 - въпроси. P. 30 (стр.7-9)

Урок номер 3

дата:

Клас: 11

Тема: Звездно небе. Небесни координати.

Целите на урока: Усвояване на понятия: съзвездие, основни точки, линии и

равнината на небето, координатната система. Развитието на умения с движеща се карта на небето.

Оборудване: движещи се звезди, оформление на небето.

Курс на урока

I. Org. Мотивация.   Небето над нас на открито се простира под формата на купол. На нея в безоблачната нощ блещят безброй звезди и изглежда невъзможно да се оправи тази великолепна звездна картина. Спомням си вдъхновените линии на руския учен и поет М. В. Ломоносов:

Отвори пълната бездна на звездите,

Няма номер звезда, бездънно дъно.

Проверка на домашното. Разгледайте презентациите на обсерваториите по света, схемата на телескопите.

III   , Научете нов материал

1. Съзвездия и ярки звезди.

Древните наблюдатели виждали отделни комбинации от ярки звезди в звездното небе и мислено ги комбинирали в различни форми. За да улеснят навигирането по звездното небе, групите звезди или съзвездия, хората определят имената на животни, птици, различни предмети. В някои цифри древните гръцки астрономи "видели" митични герои. В творбата "Алмагест" ("Голямата математическа конструкция на астрономията в XIII книги", II век сл. Хр.) Древногръцкият астрономКлавдий Птолемей споменава 48 съзвездия. Това са майорът на Урса и Малката Урса, Дракон, Лебед, Орел, Телец, Везни и други.

заглавия. Така древните славяни Голямата мечка се появяват като лос или елен. Често кофата на Голямата мечка се сравняваше с вагон, откъдето идва името на това съзвездие: Woz, Wagon, Chariot. Между Голямата Мечка и Малката Мечка

е съзвездието на Дракона. Според легендата Дракон (Змия) краде млада красота. А красотата на това - известната Полярна звезда.

Обратно в III. Преди новата ера. д. Древногръцките астрономи донесоха имената на съзвездията в единна система, свързана с гръцката митология.

С течение на времето обаче възникна трудна ситуация - различните страни използваха различни карти на съзвездията. Имаше нужда да се обедини разделянето на звездното небе. Окончателният брой и граници на съзвездията бяха определени на първия конгрес на Международния астрономически съюз през 1922 година.

повърхността на звездното небе е условно разделена на 88 съзвездия. В момента подсъзвездие разбрана е частта от звездното небе с характерното наблюдавано групиране на звездите. Тези платформи-съзвездия се наричат ​​или древни гръцки съзвездия, които са били (или са) в границите на модерното, или

имена, определени от европейски астрономи. За да се улесни запаметяването и търсенето на съзвездия в учебниците по астрономия и астрономически атласи, ярките звезди, съставляващи съзвездията, са свързани чрез конвенционални линии с разпознаваеми фигури в небето. Съзвездия, чиито звезди образуват конфигурация, която лесно се различава на звездното поле, или тези, които съдържат ярки звезди, принадлежат към основните съзвездия.

Над хоризонта в ясно звездно небе с просто око можете да видите около 3000 звезди. Те се различават по блясъка си: някои са незабавно забележими, други са фини. Ето защо, дори през II век пр. Хр. д.Хипарх , един от основателите на астрономията, въвел условнотомащаб , Най-ярките звезди се приписват на 1-вата величина, следващата по отношение на яркостта (около 2,5 пъти по-слаба) се считат за звезди от втора величина, а най-слабите, видими само в безлунна нощ, са звезди от 6-та величина. В звездното небе блестящите звезди от първа величина са само 12.

Древните гръцки и арабски астрономи дават имена на много светли звезди: Вега, Сириус, Капела, Алтаир, Ригел, Алдебаран и др. По-късно ярките звезди в съзвездията започват да се обозначават с букви от гръцката азбука, като намалява тяхната яркост. От 1603 г. предложеният немски астрономОт johann Bayer звездни нотации. В системата на Байер името на звездата се състои от две части: името на съзвездието, към което принадлежи звездата, и буквите на гръцката азбука. В същото време, първата буква на гръцката азбука α съответства на най-ярката звезда в съзвездието, β е втората звезда по отношение на яркостта и т.н. Например, Regulus - α Lion е най-ярката звезда в съзвездието Лео,

2. Основните точки, линии и равнини на небето. За насизглежда, че всички звезди са разположенина някаква повърхност на топканебесният лъч и еднакво отдалечени от наблюдателя. Всъщност теса от нас на различни разстояния, които са толкова огромниче окото не може да забележи тези различия. Затова въображаемповърхността на топката стана известна като небесната сфера.  Небесна сфера - това е въображаема сфера с произволен радиус, чийто център, в зависимост от решавания проблем, се комбинира с една или друга точка на пространството. Центърът на небесната сфера може да бъде избран на мястото на наблюдение (окото на наблюдателя), в центъраЗемя или Слънце и т.н.

Главна:чист иливертикална линия, зенит, надир, линия математически хоризонт Оста на света, полюсите на света, кръгът на склонение, небесният меридиан.

Вертикален кръг, или вертикален на звездата, еклиптика .

3.   Координатни системи.

Хоризонтална координатна система. В тази система координатите са високи (з ) и азимут (А ). Височината на тялото - ъгловото разстояние на тялотоМ от истинския хоризонт,Азимут на звезда - ъгловото разстояние, измерено по действителния хоризонт от точката

южно до точката на пресичане на хоризонта с вертикален кръг, преминаващ през звездатаМ. зенитно разстояние (Z). Изчислява се от 0 до + 180 ° спрямо надира. Височина и зенитно разстояниеса свързани със съотношението: z + h = 90 °.

Екваториална координатна система. В тази система координатите са деклинацията

(δ) и дясно възходящо (α).  Склонение на звездата   - ъгловото разстояние на тялотоМ от небесния екватор, измерен по кръг от деклинация. Скълването се брои от 0 до + 90 ° до Северния полюс на света и от 0 до -90 ° до Южния полюс на света. Точката на пролетното равноденствие се приема като отправна точка на небесния екватор, където Слънцето се случва в деня на пролетното равноденствие, около 21 март.

Право възнесение - ъгловото разстояние, измерено по небесния екватор, от пролетното равноденствие до пресечната точка на небесния екватор с деклинационния кръг на звездата. Правото възнесение се брои в посока, противоположна на дневната ротация на небесната сфера, варираща от 0 до 360 °.

степен или от 0 до 24 часа в час.

4. Височината на полюса на света над хоризонта. Ъгловата височина на полюса на света над хоризонта е равна на географската ширина на мястото на наблюдение. : з P = ϕ . В средните ширини, оста на света и небесния екватор са наклонени към хоризонта, дневните пътеки на звездите също са наклонени към хоризонта. Затова се наблюдаванарастващ иповикване звезди, които не се издигат и не се издигат.

IV , Консолидиране на изследваните материали:

Работа с движеща се звезда.

V , Резултатът от урока.

въпроси: 1. Какво се има предвид под съзвездието?

2. Как съзвездията са получили имената си? Дайте примери

имена на съзвездията.

3. Какви системи от небесни координати знаете? Какъв е принципът

каква е разликата между различните системи на небесните координати?

4. Дайте описание на хоризонталните и екваториалните координатни системи. Ka-

използват ли се координатите в тази система?

VI , Домашна работа: научете резюмето, подгответе презентации за легендите на известните съзвездия, повторете работата със звездната карта.

Урок 3: Небесни координати и звезди

Тема на урока по астрономия:   небесни координати и звезди.

Целта на урока по астрономия:   Да запознае студентите с небесната среда и нейната ротация, ориентация през небето. Разгледайте хоризонталната координатна система, промяната на координатите и концепцията за кулминацията на светлините, превода на степента на измерване в часовата мера и обратно.

Задачи за астрономия:

  • 1. Образователни: да се въведат понятията: ежедневното движение на светилата; небесната сфера и хоризонталната координатна система; прецесия; осветление; кулминацията, да продължи формирането на способността да се работи с PKZN и астрономическите методи за ориентация към терена от звездите. За астрономическите методи на изследване на астрономически наблюдения и измервания и гониометрични астрономически инструменти (висотомер, теодолит и др.). На космическия феномен - въртенето на Земята около оста и върху последствията от него - небесните явления: изгрев, залез, дневно движение и кулминацията на звездите (звездите).
  • 2. Образование: да насърчава формирането на уменията за идентифициране на причинно-следствените връзки, на практическите методи за прилагане на астрометрични знания.
  • 3. Разработване: използване на проблемни ситуации, за привеждане на учениците в самостоятелно заключение, че видът на звездното небе не остава същият през деня, формирането на изчислителни умения в превода на степенната мярка в часовата и обратно. Формиране на умения: да се използва движеща се карта на звездното небе, звездни атласи, астрономически календар, за да се определи положението и условията за видимост на небесните тела и потока на небесните явления; намери Полярната звезда в небето и се придвижвай през нея на земята.

1-во ниво (стандарт)- концепцията за небесната сфера и посоката на въртене на небето, характерни точки и линии на небесната сфера, небесният меридиан, вертикалната, хоризонталната координатна система, зенитното разстояние, понятието за осветителни тела и прецесия, превода на степента в часа и обратно. Използвайте ъглови астрономически инструменти: теодолит, алтиметър. За да намерите в небето основните съзвездия и най-ярките звезди, видими по това време на годината в даден момент в района.

2-ро ниво- концепцията за небесната сфера и посоката на въртене на небето, характерни точки и линии на небесната сфера, небесният меридиан, вертикалната, хоризонталната координатна система, зенитното разстояние, концепцията за светещата кулминация и тяхното разделяне, прецесия, превод на степенната мярка във времето и обратно. Използвайте ъглови астрономически инструменти: теодолит, алтиметър. За да намерите в небето основните съзвездия и най-ярките звезди, видими по това време на годината в даден момент в района.

Умее да:

Ниво 1 (стандартно) - за изграждане на небесната сфера с маркировката на характерните точки и линии, показват хоризонтални координати на сферата, дневни паралели на звездите, показват кулминационните точки, произвеждат най-простия превод на часовата мярка до степенната мярка и обратно, показват съзвездието PKZN и ярките звезди, да приложат знания по основни понятия за решаване на проблеми с качеството. За да намерите Полярната звезда в небето и да навигирате по терена от Полярната звезда.

2-ро ниво - за изграждане на небесната сфера с бележка от характерни точки и линии, показващи хоризонтални координати на сферата, дневни паралели на звездите по тяхното разделение, показват точки на климакс и зенитно разстояние, превежда часовата мярка в степен и назад, намират съзвездия и ярки звезди, кулминацията на звездите в определен период от време, прилагат знанията на основните понятия за решаване на проблемите с качеството. За да намерите Полярната звезда в небето и да навигирате по терена от Полярната звезда и да използвате звездната диаграма; да намери в небето основните съзвездия и най-ярките звезди, видими по това време на годината в даден момент в района; използвайте движеща се карта на звездното небе, звездни атласи, справочници, астрономическия календар, за да определите положението и условията за видимост на небесните тела и появата на небесните явления.

Оборудване за урок по астрономия:  PKZN, модел на небесната сфера. Астрономически календар. Снимка на района на полярния небе. Мерки за степен на конверсия на таблица в час. CD - "Red Shift 5.1" (видеоклип = Екскурзии - Островни острови - Ориентация в небето).

Урок по астрономия в 11 клас:

I. Повтарянето на материала (8-10мин).

1) Анализ на c / p от предишния урок (за разглеждане на задачата, която е причинила трудността).

2) Диктовка.

  • 1. Колко съзвездия в небето? ,
  • 2. Колко звезди можете да броите с просто око в небето? [около 6000].
  • 3. Запишете името на всяко съзвездие.
  • 4. Коя буква представлява най-ярката звезда? [? -алфа].
  • 5. Какво съзвездие е полярната звезда? [М. Медведица].
  • 6. Какви видове телескопи знаете? [рефлектор, рефрактор, огледало].
  • 7. Целта на телескопа. [увеличава зрителния ъгъл, събира големи светлини].
  • 8. Какви са известните видове небесни тела. [планети, луни, комети и др.].
  • 9. Назовете всяка звезда, която познавате.
  • 10. Специална изследователска институция за наблюдение. [Обсерватория].
  • 11. Какво характеризира една звезда в небето, в зависимост от видимата яркост. [звездна величина].
  • 12. Светла група, пресичаща небето и видима на ярка звездна нощ.
  • 13. Как да определим посоката на север? [на полярната звезда].
  • 14. Дешифрирайте записа Regulus (? Lion). [Съзвездие Лео, звездата ?, Regulus].
  • 15. Коя звезда е по-ярка в небето? или ?? [?].

Оценено: "5"? 14, "4"? 11, "3"?