Предмет астрономии

Тема: Предмет астрономии

Ход урока:

Вводная беседа (2 мин)

Требования: учебник - тетрадь - экзамен (по выбору)

новый предмет - работа с учебником

Новый материал (30 мин) Начало - демонстрация видео клипа с CD, моей презентации.

Астрономия [ греч. аstron - звезда, nomos - закон] - наука о Вселенной (о природе) = наука о строении, происхождении и развитии небесных тел и их систем, муза - Урания.

Системы: - все тела во Вселенной образуют системы различной сложности.

Солнечная система

Видимые на небе звезды, в том числе Млечный путь - это часть Галактики (наша галактика Млечный путь)

Галактики объединяются в своего рода скопления (системы)

Все тела находятся в непрерывном движении, изменении, развитии. Планеты, звезды, галактики имеют свою историю, нередко исчисляемую млрд. лет.

На схеме отражена системность и расстояния:

1 астрономическая единица = 149.6 млн.км (среднее расстояние от Земли до Солнца).

1 пк (парсек) = 206265 а.е. = 3.26 св.лет.

1 световой год (св.год) - это расстояние, которое луч света со скоростью почти 300 000 км/с пролетает за 1 год. 1 световой год равен 9.46 миллионам миллионов километров!

История астрономии - одна из самых увлекательных и древнейших наук (можно показать отрывок из фильма астрономия (ч.1, фр.2 Самая древняя наука). Потребность в астрономических знаниях диктовалась жизненной необходимостью:

1. Счета времени (календарь)

2. Находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям.

3. Любознательность - разобраться в происходящих явлениях и поставить их себе на службу.

4. Забота о своей судьбе, народившая астрологию.

Этапы развития астрономии

I Античный мир (до н э)

II Дотелескопический (наша эра до 1610 г)

III Телескопический (1610 - 1814 гг)

IV Спектроскопия (1814 - 1900 гг)

V Современный (1900 - наст. время)

Связь с другими предметами.

Основные разделы астрономии:

Классическая астрономия - объединяет ряд разделов астрономии, основы которых были разработаны до начала ХХ века:

Астрометрия:

Сферическая астрономия - изучает положение, видимое и собственное движение космических тел и решает задачи, связанные с определением положений светил на небесной сфере, составлением звездных каталогов и карт, теоретическим основам счета времени.

Фундаментальная астрометрия - ведет работу по определению фундаментальных астрономических постоянных и теоретическому обоснованию составления фундаментальных астрономических каталогов.

Практическая астрономия - занимается определением времени и географических координат, обеспечивает Службу Времени, вычисление и составление календарей, географических и топографических карт; астрономические методы ориентации широко применяются в мореплавании, авиации и космонавтике.

Небесная механика - исследует движение космических тел под действием сил тяготения (в пространстве и времени). Опираясь на данные астрометрии, законы классической механики и математические методы исследования, небесная механика определяет траектории и характеристики движения космических тел и их систем, служит теоретической основой космонавтики.

Современная астрономия Астрофизика - изучает основные физические характеристики и свойства космических объектов (движение, строение, состав и т.д.), космических процессов и космических явлений, подразделяясь на многочисленные разделы: теоретическая астрофизика; практическая астрофизика; физика планет и их спутников (планетология и планетографии); физика Солнца; физика звезд; внегалактическая астрофизика и т. д.

Космогония - изучает происхождение и развитие космических объектов и их систем (в частности Солнечной системы).

Космология - исследует происхождение, основные физические характеристики, свойства и эволюцию Вселенной. Теоретической основой ее являются современные физические теории и данные астрофизики и внегалактической астрономии.

Наблюдения в астрономии - основной источник информации. Они имеют особенности:

· длительные промежутки и одновременное наблюдение родственных объектов (пример-эволюция звезд)

· необходимость указания положения небесных тел в пространстве (координаты)

Для точности наблюдений, нужны приборы. Наблюдения проводятся в специализированных учреждениях - обсерваториях.

Телескоп - увеличивает угол зрения (разрешающая способность), и собирает больше света (проникающая сила).

Виды телескопов: = оптические и радио (Показ)

1. Оптические телескопы

Рефрактор - используется преломление света в линзе (преломляющий), первый в 1609 г. Г.Галилей.

Рефлектор - используется вогнутое зеркало (отражающий), фокусирующее лучи, первый в 1668 г изобрел И.Ньютон.

Зеркально - линзовый (камера Шмидта) - комбинация обеих видов, первый построен в 1930г Б.ШМИДТ.

· непосредственные наблюдения

· фотографировать (астрограф)

Назначение

· фотоэлектрические - датчик, колебание энергии, излучений.

· спектральные - дают сведения о температуре, химическом составе, магнитных полях, движений небесных тел.

В астрономии расстояние между небесными телами измеряют углом > угловое расстояние: градусы - 5⁰, 2 минуты - 13¹,4 секунды - 12¹¹, 3

Обычным глазом мы видим рядом 2 звезды (разрешающая способность), если угловое расстояние не менее 1 - 2¹. Угол, под которым мы видим диаметр Солнца и

Луны ~0.5⁰ = 30¹.

Вычисления:

· Разрешающая способность б =14¹¹/D [D - диаметр объектива телескопа в см.] или б =206265 л / D [где л - длина световой волны, D - диаметр объектива телескопа]

· Светосила Е = ~ S (или D²) объектива. Е = (D/d_х)², где d_xp - диаметр зрачка человека в обычных условиях 5 мм.

· Увеличение = Фокусное расстояние объектива / Фокусное расстояние окуляра. W = F / f = в / б.

При сильном увеличении > 500^х видно колебания воздуха, поэтому телескоп необходимо располагать как можно выше в горах и где небо часто безоблачно, а еще лучше за пределами атмосферы (в космосе).

Задача (самостоятельно - 3 мин)

1. Для 6 м телескопа - рефлектора в Специальной астрофизической обсерватории (на северном Кавказе), определить разрешающую способность, светосилу и увеличение, если используется окуляр с фокусным расстоянием 5 см (F = 24 см). [Оценка по скорости и правильности решения]

2. Радиотелескопы - преимущества: в любую погоду и время суток можно вести наблюдение объектов, недоступные для оптических. Представляют собой чашу (подобие локатора). Радиоастрономия получила развитие с 50=х годов 20-го столетия.

Закрепление материала [6 мин].

Вопросы.

1. Какие сведения астрономические вы изучали в курсах других предметов? (природоведение, физика, истории и т.д.)

2. В чем специфика астрономии по сравнению с другими науками о природе?

3. какие типы небесных тел вам известны?

4. Планеты. Сколько, как называются, порядок расположения, самая большая и т.д.

5. Какое значение в народном хозяйстве имеет сегодня астрономия?

Значение в народном хозяйстве:

- Ориентирование по звездам для определения сторон горизонта.

- Навигация (мореходство, авиация, космонавтика) - искусство прокладывать путь по звездам.

- Исследование Вселенной с целью понять прошлое и спрогнозировать будущее.

- Космонавтика:

- Исследование Земли с целью сохранения ее уникальной природы.

- Получение материалов, которое невозможно получение в земных условиях.

- Прогноз погоды и предсказывание стихийных бедствий.

- Спасение терпящих бедствие судов.

- Исследование других планет для прогнозирования развития Земли.