Предмет астрономии. Общие понятия.
Астрономия – Наука о Вселенной • Слово «астрономия» происходит от двух греческих слов: астрон – звезда и номос – закон. • Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие.
Разделы астрономии • Астрометрия – изучает положение небесных тел на небе в определённые моменты времени. • Небесная механика – рассчитывает движение небесных тел. • Астрофизика – исследует природу космических объектов. • Звёздная астрономия – строение и развитие звёздных систем. • Космогония – изучает происхождение и развитие небесных тел. • Космология – занимается проблемами строения и эволюции Вселенной.
Наблюдения • Наблюдения – основной источник информации о небесных телах, процессах и явлениях, происходящих во Вселенной.
Астрономические обсерватории • Пулковская (в Санкт – Петербурге) • Специальная астрофизическая обсерватория (на Северном Кавказе) • Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга (в Москве)
Оптические телескопы • Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от небесного светила, чем от глаз наблюдателя. типы Телескоп – рефрактор Телескоп – рефлектор Зеркально – линзовый телескоп
Телескопы Оптические Радиотелескопы
Оптические Рефракторы Рефлекторы Менисковый
Радиотелескопы Рефлекторный Радиоинтерферометр
Рефрактор – это оптический телескоп, объектив которого представляет собой линзу или систему линз.
Рефлектор - это оптический телескоп, объектив которого представляет собой вогнутое зеркало.
Менисковый телескоп (зеркально – линзовый) – это телескоп, сочетающий в себе достоинства рефрактора и рефлектора.
Оптические телескопы увеличивают: • видимые угловые размеры небесных тел (Солнца, Луны, планет) • видимые угловые расстояния между светилами. Звезды в любой оптический телескоп видны как светящиеся точки.
Радиотелескопы предназначены для регистрации электромагнитного излучения практически во всем диапазоне электромагнитных волн.
В качестве объектива рефлекторного радиотелескопа чаще всего выступает металлическая чаша параболоидной формы.
В Крыму (Евпатория) радиотелескоп диаметром 70 м, один из трех в мире с самым мощным передатчиком.
Радиоинтерферометры состоят из большого количества отдельных антенн. . Система радиотелескопов в Нью-Мексико (США). Самый большой в мире радиоинтерферометр находится в Харьковской области.
Астрономия в древности • Простейшие знания о небесных светилах применялись древнейшими цивилизациями Китая, Индии, Вавилона, Греции для измерения времени и определения направлений. • Жрецы были первыми астрономами.
Астрология • Астрология учит, что судьбы людей зависят от расположения планет при его рождении, а в дальнейшем человек должен учитывать расположение планет, чтобы он был здоров и его дела шли успешно.
Значение астрономии Астрономия необходима всем: • Ведь жизнь – явление космическое • Mысль человеческая – явление планетарное • Kаждый человек – участник полёта всего человечества на естественном космическом корабле по имени Земля.
Вехи в развитии астрономии • 3100 год до н. э. - египтяне начали использовать календарь для определения сроков посева и уборки урожая. • 3000 год до н. э. - египтяне составили древнейшие известные рисунки созвездий.
Вехи в развитии астрономии • 2446 год до н. э. - китайские ученые осознали, что Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн представляют собой небесные тела, движущиеся в космосе • 1000 год до н. э. - астрономия становится одной из наук, преподаваемой в греческих академиях
Вехи в развитии астрономии • 150 год до н. э. - греческий астроном Птолемей разработал геоцентрическую систему мира • 1030 год н. э. - багдадский астроном Аль-Суфи составляет лучший для своего времени каталог звезд
Вехи в развитии астрономии • 1420 год н. э. - Улугбек строит обсерваторию в Самарканде • 1543 год н. э. - польский астроном Н. Коперник опубликовал книгу «Об обращении небесных сфер» , в которой утверждается, что Солнце является центром Солнечной системы
Вехи в развитии астрономии • 1608 год н. э. - в Нидерландах Г. Липперсгей изобретает простейший телескоп – рефрактор • 1668 год н. э. - английский ученый И. Ньютон строит первый телескоп – рефлектор • 1937 год н. э. - в США построен первый радиотелескоп
Вехи в развитии астрономии • 1957 год н. э. - в СССР запущен первый искусственный спутник Земли
Вехи в развитии астрономии • 1961 год н. э. - в СССР осуществлен первый полет человека в космос
Вехи в развитии астрономии • 1986 год н. э. - запущена советская космическая станция «Мир» . В настоящее время на околоземной орбите работает МКС
Вехи в развитии астрономии • 19 ноября 1997 года на американском космическом корабле «Колумбия» осуществил полет в космос первый космонавт независимой Украины
Системы мира Геоцентрическая 2 век до нашей эры, К. Птолемей Гелиоцентрическая 16 век нашей эры, Н. Коперник
Практические основы астрономии • Небесной сферой называют воображаемую сферу произвольного радиуса с центром в точке наблюдения, на которую проектируется видимые положения всех светил
Практические основы астрономии С – точка, в которой находится наблюдатель; ZZ’ – отвесная линия; Z – зенит; Z’ – надир; плоскость горизонта – плоскость NESW, перпендикулярная отвесной линии ZZ’; Р – Северный полюс мира; Р’ – Южный полюс мира; ось мира – это прямая, соединяющая полюса мира (для любого наблюдателя ось мира всегда параллельна оси вращения Земли);
Практические основы астрономии N – точка севера; S – точка юга; полуденная линия NS – это линия, соединяющая точки севера и юга; Е – точка востока; W – точка запада; плоскость небесного меридиана – это плоскость, проходящая через точки N, P, Z, S, P’. Плоскость небесного меридиана совпадает для наблюдателя С с плоскостью его географического меридиана. небесный экватор – это плоскость Q, W, Q’, E, проходящая через точку С перпендикулярно оси мира. Плоскость небесного экватора параллельна плоскости земного экватора.
Небесная сфера • Кругом склонений называют плоскость, проходящую через полюсы мира и данное светило. • Кульминациями называют явления прохождения светил через небесный меридиан. Высота светила максимальна в верхней кульминации и минимальна – в нижней кульминации. Промежуток времени между кульминациями равен половине суток.
Небесная сфера Истинным (астрономическим) полднем называется момент верхней кульминации центра Солнца Истинной (астрономической) полночью называется момент нижней кульминации центра Солнца.
Небесная сфера • Эклиптикой называется круг, который из-за движения по орбите Солнце описывает за год на небесной сфере относительно звезд. • Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом 23º 27´.
Небесная сфера • День летнего солнцестояния (21 - 22 июня) – это день, в который Солнце отходит дальше всего от небесного экватора в сторону северного полюса мира. 22 июня продолжительность светового дня наибольшая. • День зимнего солнцестояния (21 -22 декабря) – это день, в который Солнце отходит дальше всего от небесного экватора в сторону южного полюса мира. 22 декабря продолжительность светового дня наименьшая.
Небесная сфера • Эклиптика пересекается с небесным экватором в точках весеннего и осеннего равноденствия. Центр диска Солнца проходит точку весеннего равноденствия 20 -21 марта. Центр диска Солнца проходит точку осеннего равноденствия 22 -23 сентября. В дни весеннего и осеннего равноденствий продолжительность дня и ночи одинакова.
Небесная сфера • Путь Солнца по эклиптике проходит через 12 зодиакальных созвездий (Близнецы, Телец, Овен, Рыбы, Водолей, Козерог, Стрелец, Скорпион, Весы, Дева, Лев, Рак). Знак зодиака – это дуга эклиптики протяженностью в 30º;
Небесная сфера • Звездный год – это промежуток времени, за который центр диска Солнца осуществляет полный оборот по эклиптике относительно звезд. Он составляет 365 суток 6 часов 9 минут 10 секунд. • Тропический год – это промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра диска Солнца через точку весеннего равноденствия. Продолжительность тропического года составляет 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд. Тропический год короче звездного на 20 минут 24 секунды, и является основной календарной единицей времени.
Небесная сфера • 20 -21 марта – начало астрономической весны; • 21 -22 июня – начало астрономического лета; • 22 -23 сентября – начало астрономической осени; • 21 -22 декабря – начало астрономической зимы.
Местное, поясное и всемирное время • Местное время - это время, измеренное на данном географическом меридиане. Для всех точек на одном меридиане местное время одинаковое, а для точек на разных меридианах - отличается
Местное, поясное и всемирное время Система поясного времени принята в 1884 году. Земной шар условно разделен меридианами на 24 часовых пояса с нумерацией от 0 до 23. Ширина каждого пояса по долготе равна 15º. Центральный меридиан данного пояса проходит через середину часового пояса.
Местное, поясное и всемирное время Поясным временем называется местное время центрального меридиана пояса.
Местное, поясное и всемирное время • Всемирным временем UT называют местное среднее время гринвичского меридиана ; • Среднеевропейское время – это время первого часового пояса
Местное, поясное и всемирное время Поясное время вычисляется по формуле: Tn=T 0+n, где n - номер часового пояса, совпадающий с выраженной в часах долготой центрального меридиана пояса
Небесные координаты Для того, чтобы составить звездную карту, нужно ввести систему координат. Наиболее широко в астрономии используют следующие системы: • горизонтальная система координат; • первая экваториальная система координат; • вторая экваториальная система координат.
Горизонтальная система координат • Азимут А светила М отсчитывается от точки юга S вдоль горизонта в сторону запада до вертикали светила. Азимут измеряется в градусах, принимает значения от 0 до 360º. • Высота h светила М отсчитывается от горизонта вдоль вертикали до светила. Высота светила измеряется в градусах, принимает значения от 0 до 90º над горизонтом и от 0 до -90º под горизонтом.
Измерение расстояний в астрономии В связи с огромными масштабами Вселенной в астрономии приняты следующие единицы измерения расстояний: • астрономическая единица; • световой год; • парсек.
Измерение расстояний в астрономии • 1 астрономическая единица (1 а. е. ) – это длина большой полуоси земной орбиты (расстояние от Земли до Солнца). 1 а. е. = 1, 496∙ 1011 м. • 1 световой год – это расстояние которое свет проходит за один год со скоростью 3· 108 м/с. 1 св. год = 9, 46∙ 1015 м.
Измерение расстояний в астрономии • 1 парсек – это расстояние, с которого большая полуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения, видна под углом 1" ( 1 угловая секунда). 1 пк = 3, 086· 1016 м.
Измерение расстояний в астрономии • Эти единицы измерения связаны между собой: 1 пк = 3, 26 св. года = 206265 а. е. 1 св. год = 63240 а. е.
Измерение расстояний в астрономии В астрономии широко используется угломерный геометрический способ. Этим способом определяют расстояния до небесных объектов, к которым не применим метод радиолокации.
Измерение расстояний в астрономии • Горизонтальный параллакс – это угол, под которым со светила виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения. • С помощью горизонтального параллакса в XVII веке определили расстояние до планет в Солнечной системе.
Измерение расстояний в астрономии • Годичный параллакс – это угол, под которым со звезды был бы виден средний радиус земной орбиты. • С помощью годичного параллакса определяют расстояние до далеких звезд.
Созвездия • Созвездие – это определенный участок звездного неба с четко очерченными границами, включающий все принадлежащие ему светила и имеющий собственное название.
Созвездия • Звезды в созвездиях могут быть значительно удалены друг от друга, а наблюдателю в проекции на небесную сферу кажется, что они расположены рядом
Скачать презентацию Предмет астрономии Общие понятия Астрономия Наука
Астрономия введение 2012.pptx