В ПОМОЩЬ УЧИТЕЛЮ АСТРОНОМИИ
(для физико-математических школ)
1. Предмет астрономии.
Источники знаний в астрономии. Телескопы.
Узловые вопросы: 1. Что изучает астрономия. 2. Связь астрономии с другими науками. 3. Масштабы вселенной. 4. Значение астрономии в жизни общества. 5. Астрономические наблюдения и их особенности.
Демонстрации и ТСО: 1. Глобус Земли, диапозитивы: фотографии Солнца и Луны, планет звездного неба, галактик. 2. Приборы, используемые для наблюдения и измерений: телескопы, теодолит.
[Астрон – светило; номос – закон]
Астрономия изучает необъятный мир, окружающий Землю: Солнце, Луну, планеты, явления, протекающие в солнечной системе, звезды, эволюцию звезд…
Астрономия ® Астрофизика ® Астрометрия ® Звездная астрономия ® Внегалактическая астрономия ® Ультрафиолетовая астрономия ® g Астрономия ® Космогония (происхождение) ® Космология (общие закономерности развития вселенной)
Астрология – учение утверждающее, что по взаимным расположениям Солнца, планет, на фоне созвездий, можно предсказать явления, судьбы, события.
Вселенная – весь материальный мир безграничный в пространстве и развивающийся во времени. Три понятия: микромир, макромир, мегамир.
Земля ® Солнечная система ® Галактика ® Метагалактика ® Вселенная.
Земная атмосфера поглощает g, рентгеновское, ультрафиолетовое, значительную долю инфракрасного, радиоволны 20 м < l < 1 мм.
Телескопы (оптические, радио)
Линзовые телескопы (рефрактор), зеркальные телескопы (рефлектор). Refractus – преломление (объектив – линзы), reflectere – отражать (объектив – зеркало).
Основные назначения телескопов – собрать как можно больше световой энергии от изучаемого тела.
Особенности оптического телескопа:
1) Объектив – до 70 см, световой поток ~ D2.
2) F – фокусное расстояние объектива.
3) F/D – относительное отверстие.
4) Увеличение телескопа , где D в миллиметрах.
Самые крупные D = 102 см, F = 1940 см.
Рефлектор – для исследования физической природы небесных тел. Объектив – вогнутое зеркало небольшой кривизны, изготовленное из толстого стекла, Al порошок напылен с другой стороны под большим давлением. Лучи собираются в фокальной плоскости, где стоит зеркало. Зеркало почти не поглощает энергии.
Самый крупный D = 6 м, F = 24 м. Фотографирует звезды в 4×10–9 слабее видимых.
Радиотелескопы – антенна и чувствительный приемник с усилителем. Самый крупный D = 600 м состоит из 900 плоских металлических зеркал 2 ´ 7,4 м.
Астрономические наблюдения.
1. Меняется ли вид звезды при наблюдении в телескоп в зависимости от увеличения?
Нет. Вследствие большой удаленности звезды видны как точки даже при наибольшем возможном увеличении.
2. Почему при наблюдении с Земли вам кажется, что в течение ночи звезды перемещаются по небесной сфере?
Потому что Земля вращается вокруг своей оси внутри небесной сферы.
3. Что бы вы посоветовали астрономам, которые хотят изучить вселенную, используя гамма-лучи, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение?
Поднять инструменты над земной атмосферой. Современная техника делает возможным наблюдения в этих участках спектра с воздушных шаров, искусственных спутников Земли или с более удаленных точек.
4. Объясните, в чем основное различие между телескопом – рефлектором и телескопом – рефрактором.
В типе объектива. В телескопе – рефракторе используется линза, а в телескопе рефлекторе – зеркало.
5. Назовите две основные части телескопа.
Объектив – собирает свет и строит изображение. Окуляр – увеличивает изображение, построенное объективом.
Для самостоятельной работы.
1 уровень: 1 – 2 балла
1. Кто из перечисленных ниже ученых сыграл большую роль в развитии астрономии? Укажите правильные ответы.
A. Николай Коперник.
Б. Галилео Галилей.
B. Дмитрий Иванович Менделеев.
2. Мировоззрение людей во все эпохи менялось под влиянием достижений астрономии, так как она занимается ... (укажите правильное утверждение)
A. ... изучением объектов и явлений, независимых от человека;
Б. ... изучением вещества и энергии в условиях, невозможных для воспроизведения на Земле;
B. ... изучением наиболее общих закономерностей Мегамира, частью которого является сам человек.
3. Один из ниже перечисленных химических элементов был впервые обнаружен с помощью астрономических наблюдений. Укажите, какой именно?
A. Железо.
Б. Гелий.
B. Кислород.
4. Каковы особенности астрономических наблюдений? Укажите все правильные утверждения.
A. Астрономические наблюдения в большинстве случаев пассивны по отношению к изучаемым объектам.
Б. Астрономические наблюдения в основном строятся на проведении астрономических экспериментов.
B. Астрономические наблюдения связаны с тем, что все светила находятся от нас так далеко, что ни на глаз, ни в телескоп нельзя решить, какое из них ближе, какое дальше.
5. Вам предложили возвести астрономическую обсерваторию. Где бы вы ее построили? Укажите все правильные утверждения.
A. В пределах крупного города.
Б. Далеко от крупного города, высоко в горах.
B. На космической станции.
6, Для чего используют телескопы при астрономических наблюдениях? Укажите правильное утверждение.
A. Для того, чтобы получить увеличенное изображение небесного тела.
Б. Для того, чтобы собрать больше света и увидеть более слабые звезды.
B. Для того, чтобы увеличить угол зрения, под которым виден небесный объект.
2 уровень: 3 – 4 балла
1. Какова роль наблюдений в астрономии и с помощью каких инструментов они выполняются?
2. Какие важнейшие типы небесных тел вам известны?
3. Какова роль космонавтики в исследовании Вселенной?
4. Перечислите астрономические явления, которые можно наблюдать в течение жизни.
5. Приведите примеры взаимосвязи астрономии и других наук.
6. Астрономия — одна из древнейших наук в истории человечества. С какой целью древний человек наблюдал за небесными светилами? Напишите, какие задачи люди в древности решали с помощью этих наблюдений.
3 уровень: 5 – 6 баллов
1. Почему происходит восход и заход светил?
2. Естественные науки используют как теоретические, так и экспериментальные методы исследований. Почему основным методом исследований в астрономии является наблюдение? Возможна ли постановка астрономических экспериментов? Ответ обоснуйте.
3. Для чего используют телескопы при наблюдении звезд?
4. Для чего используют телескопы при наблюдении Луны и планет?
5. Увеличивает ли телескоп видимые размеры звезд? Ответ поясните.
6. Вспомните, какие сведения по астрономии вы получили в курсах природоведения, географии, физики, истории.
4 уровень. 7 – 8 баллов
1. Почему при наблюдениях Луны и планет в телескоп используют увеличение не более 500 - 600 раз?
2. По своему линейному диаметру Солнце больше Луны примерно в 400 раз. Почему их видимые угловые диаметры почти равны?
3. Каково назначение объектива и окуляра в телескопе?
4. Чем различаются оптические системы рефрактора, рефлектора и менискового телескопа?
5. Чему равны диаметры Солнца и Луны в угловой мере?
6. Как можно указать расположение светил друг относительно друга и относительно горизонта?
2. Созвездия. Звездные карты. Небесные координаты.
Узловые вопросы: 1. Понятие созвездия. 2. Различие звезд по яркости (светимости), цвету. 3. Звездная величина. 4. Видимое суточное движение звезд. 5. небесная сфера, ее основные точки, линии, плоскости. 6. Звездная карта. 7. Экваториальная СК.
Демонстрации и ТСО: 1. Демонстрационная подвижная карта неба. 2. Модель небесной сферы. 3. Звездный атлас. 4. Диапозитивы, фотографии созвездий. 5. Модель небесной сферы, географический и звездный глобусы.
Впервые звезды были обозначены буквами греческого алфавита. В созвездии атласа Байгера в XVIII века исчезли рисунки созвездий. На карте указываются звездные величины.
Большая Медведица – a (Дубхе), b (Мерак), g (Фекда), s (Мегрец), e (Алиот), x (Мицар), h (Бенеташ).
a Лиры – Вега, a Лебедева – Денеб, a Волопаса – Арктур, a Возничего – Капелла, a Б. Пса – Сириус.
Солнце, Луна и планеты на картах не указаны. Путь Солнца показан на эклиптике римскими цифрами. На звездных картах нанесена сетка небесных координат. Наблюдаемое суточное вращение – явление кажущееся – вызванное действительным вращением Земли с запада на восток.
Доказательство вращения Земли:
1) 1851 г. физик Фуко – маятник Фуко – длина 67 м.
2) космические спутники, фотографии.
Небесная сфера – воображаемая сфера произвольного радиуса используемая в астрономии для описания взаимного положения светил на небосклоне. Радиус принимают за 1 Пк.
88 созвездий, 12 зодиакальных. Условно можно разделить на:
1) летние – Лира, Лебедь, Орел 2) осенние – Пегас с Андромедой, Кассиопея 3) зимние – Орион, Б. Пес, М. Пес 4) весенние – Дева, Волопас, Лев.
Отвесная линия пересекает поверхность небесной сферы в двух точках: в верхней Z – зените – и в нижней Z' – надире.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
