Практическая работа по астрономии "осенние наблюдения". Астрономия и календарь

Полезные советы

Совсем скоро в свои права вступит 2018-ый год, который обещает немало интересных астрономических событий . Мы продолжаем информировать об этих событиях всех тех, кто с замиранием сердца глядит на звездное небо, восхищаясь безграничной загадочностью космоса.

Также вы узнаете о многих интересных и знаменательных датах в наступающем году, связанных с историческими событиями (отечественными и зарубежными), которые имели то или иное отношение к освоению космического пространства.

По восточному календарю приближающийся год – это год желтой собаки. Собака, как известно, друг человека, поэтому, учитывая репутацию этого символа 2018-го года, можно надеяться на то, что он пройдет мирно , с хорошим настроением.

И даже приближающийся к нашей планете астероид в форме черепа , являющийся, по некоторым предположениям, ядром выродившейся кометы (кометы, потерявшей большую часть своих летучих веществ, и поэтому не образующей хвост), «дружелюбно» пролетит мимо на расстоянии, превышающим сто расстояний Луны от Земли.

© eranicle / Getty Images

Астрономический календарь 2018

В 2018-ом году нас ожидает целых пять затмений : три солнечных и два лунных. Одно солнечное и одно лунное затмения будут отмечаться зимой наступающего года, а оставшиеся три затмения можно будет наблюдать в летние месяцы.

Солнечные затмения в новом году будут фиксироваться 15 февраля, 13 июля и 11 августа . Лунные затмения будут отмечаться 31 января и 27 июля . Лунные затмения будут полными; солнечные затмения – частными. На территории России можно будет наблюдать лишь третье солнечное затмение.

В наступающем году также можно будет наблюдать, как все небесные тела солнечной системы, вращающиеся вокруг Солнца по своей орбите, несколько замедлят свое движение относительно Земли (то есть, они будут ретроградными). Чаще всего в 2018-ом году в ретроградном периоде будет Меркурий – три раза.

Нам следует учитывать эти явления, так как они ограничивают человека в некоторых новых начинаниях в данный период, иногда оборачиваясь повышенной конфликтностью и эмоциональностью. Меркурий в новом году будет ретроградным в период с 23 марта по 15 апреля, с 26 июля по 19 августа и с 17 ноября по 7 декабря 2018-го года .

Следует учитывать ретроградные периоды и других планет в наступающем году: Венеры – с 5 октября по 16 ноября ; Марса – с 27 июня по 27 августа ; Юпитера – с 9 марта по 10 июля ; Сатурна – с 18 апреля по 6 сентября ; Урана – с 7 августа по 6 января ; Нептуна – с 19 июня по 25 ноября ; Плутона – с 22 апреля по 1 октября .

© bankmini / Getty Images

Если в ретроградные периоды наблюдать вышеперечисленные небесные тела с поверхности Земли, может возникнуть ощущение, что та или иная планета движется вперед по своей траектории, а затем – направляется назад . На самом деле, этот эффект возникает тогда, когда небесное тело «обгоняет» Землю, замедляя затем свой ход.

Астрономические объекты 2018

В наступающем году произойдет также знаковое событие астрономического масштаба, которое повторяется один раз в 15 или 17 лет . Речь идет о Великом противостоянии Марса – период, когда максимально сближающаяся с Землей планета Марс предоставляет уникальную возможность изучения своей поверхности с помощью телескопов.

Считается, что за таким сближением на нашей планете происходят какие-то знаковые события. Последнее Великое противостояние Марса отмечалось 28 августа 2003-го года . В 2018-ом году сближение Земли и Марса также произойдет летом, 27 июля .

Жителям южного полушария в наступающим году повезет больше всех, так как они смогут наблюдать Марс невооруженным глазом в зените . А вот с наблюдением Венеры в 2018-ом году дело обстоит чуть похуже из-за низкого ее положения в вечернее время над линией горизонта, хотя ее и можно будет фиксировать невооруженным глазом даже в дневное время до конца октября .

© ABDESIGN / Getty Images

Невооруженным глазом в наступающем году можно будет разглядеть даже Уран, однако сделать это можно будет в осенние месяцы при четком знании карты звездного неба, и только подготовив соответствующим образом глаза (посидев с полчаса в темноте). А чтобы увидеть диск планеты очень четко, необходим телескоп с увеличением в 150 крат .

Астрономы прогнозируют также потенциально опасное приближение к поверхности нашей планеты 13-ти астероидов . Первыми «ласточками» станут астероиды «2003 CA4» и «306383 1993 VD» , которые приблизятся в конце января . Сообщается также об опасном приближении астероида 2015 DP155 , который подлетит к Земле на минимальное расстояние 11 июня .

В этой статье также особое внимание уделено «графику работы» спутника нашей планеты : читатель сможет получить информацию о фазах Луны, узнав, когда Луна находится на минимальном расстоянии от Земли (в перигее), на максимальном (в апогее); изучить график полнолуний и новолуний и другое.

Итак, вашему вниманию предлагаются самые яркие и запоминающиеся астрономические события 2018-го года , которые могут быть интересны не только людям, профессионально увлекающимся астрономией, но и простым любителям. Все события в статье зафиксированы по московскому времени.

© Arndt_Vladimir / Getty Images

Астрономические наблюдения 2018

ЯНВАРЬ

3 января – сегодня своего ярко выраженного максимума достигнет метеоритный поток Квадрантидов, который смогут наблюдать лишь жители северного полушария нашей планеты. Некоторый период пиковой активности придется и на ночь 4-го января. Число видимых метеоров в час (зенитное часовое число) в этом году будет около ста.

31 января – Лунное затмение (пик – в 16 часов 30 минут). Это будет полное лунное затмение, которое можно будет наблюдать с азиатской части российской территории; с территории Белоруссии, Украины; в восточной части Западной Европы. Также затмение смогут зафиксировать в Центральной Азии, на Ближнем Востоке, в Австралии, на Аляске, в западной части Африки и северо-западной части Канады. В различных фазах затмение будет доступно к наблюдению со всей территории России.

В январе 2018-го года Соединенными Штатами Америки планируется первый запуск ракеты-носителя сверхтяжелого класса – Falcon Heavy . Предполагается, что носитель будет использоваться для доставки грузов на низкую околоземную орбиту (до 64 тонн), а также на Марс (до 17 тонн) и на Плутон (до 3,5 тонн).

© prill / Getty Images

ФЕВРАЛЬ

15 февраля – Солнечное затмение (пик – в 23 часа 52 минуты). Это частное затмение будет недоступно к наблюдению с территории Российской Федерации. Однако если бы вы оказались в этот период в Южной Америке или в Антарктиде, вашему взору предстало бы довольно красивое зрелище (максимальная фаза этого затмения – 0,5991, тогда как при полном затмении она равна единице).

6 марта – сегодня исполняется 81 год со дня рождения первой в мире женщины-космонавта Валентины Владимировны Терешковой.

9 марта – сегодня исполняется 84 года со дня рождения летчика-космонавта Юрия Алексеевича Гагарина.

© Foxy Dolphin

АПРЕЛЬ

12 апреля – День космонавтики в России или Международный день полета человека в космос.

22 апреля – сегодня будет наблюдаться пик звездопада Лириды с максимальным наблюдаемым количеством метеоров в час не более 20-ти. Этот непродолжительный метеорный поток, отмечаемый с 16-го по 25-ое апреля, смогут наблюдать ближе к восходу нашего светила жители северного полушария Земли.

© Nikolay Zirov / Getty Images

МАЙ

6 мая – пик метеорного потока Эта-Аквариды, чей радиант располагается в созвездии Водолея. Этот достаточно мощный, связанный с кометой Галлея, метеорный поток с видимым числом метеоров, достигающим количества 70 штук в час, наиболее хорошо просматривается в часы перед рассветом.

Читайте также:

ИЮНЬ

7 июня – максимум метеорного потока Ариетиды, который придется на дневное время. Несмотря на достаточно большое зенитное часовое число (около 60-ти наблюдаемых метеоров в час), лицезреть звездопад Ариетид невооруженным глазом не получится. Впрочем, некоторым любителям удается зафиксировать его с помощью бинокля после трех утра даже из Москвы.

20 июня – в ночном небе можно будет невооруженным глазом наблюдать один из самых крупных астероидов в главном астероидном поясе, астероид Веста. Астероид пройдет на расстоянии в 229 миллионов километров, а наблюдать его можно будет на широте столицы России.

© m-gucci / Getty Images

ИЮЛЬ

13 июля – Солнечное затмение (пик – в 06 часов 02 минуты). Это частное затмение смогут наблюдать жители Тасмании и южной части Австралии. Кроме этого, его можно будет наблюдать с антарктических станций, расположенных в восточной части Антарктиды, и с судов, бороздящих просторы Индийского океана (между Антарктидой и Австралией). Максимальная фаза затмения – 0,3365.

27 июля – Лунное затмение (пик – в 23 часа 22 минуты). Жители южной части России и Урала смогут наблюдать это полное затмение; также его смогут увидеть жители южной и восточной частей Африки, южной и центральной части Азии, Ближнего Востока. В этот же период жители всей планеты (кроме Чукотки, Камчатки и Северной Америки) смогут увидеть полутеневое лунное затмение.

Практическая работа №1 Вечерние осенние наблюдения

Наблюдение ярких созвездий и звёзд. Найдите на небе семь наиболее ярких звёзд «ковша» Большой Медведицы и зарисуйте его. Укажите названия этих звёзд. Каким является это созвездие для наших широт? Какая звезда является физически двойной звездой? (укажите яркость, цвет и температуру компонентов звезды)

Зарисуйте. Укажите, где находится Полярная звезда и каковы её характеристики: яркость, цвет, температура

Опишите (кратко) как можно ориентироваться на местности по Полярной звезде (по рис. 1.3)

Дорисуйте ещё два созвездия осеннего неба (любые), подпишите их, обозначьте в них все звёзды, у наиболее ярких звёзд укажите названия

Дорисуйте и подпишите созвездие Малой Медведицы, Полярную звезду и направление на неё (на рисунке опечатка: Орион)

Изучение различий в видимой яркости и цвете звёзд. Заполните таблицу: отметьте цвет указанных звёзд

Заполните таблицу: укажите видимый блеск звёзд

Заполните таблицу: укажите звёздные величины звёзд Большой Медведицы

Сделайте выводы, объяснив причины различий в цвете, яркости и интенсивности мерцания разных звёзд.

Изучение суточного вращения неба. Укажите первоначальное и конечное положение звёзд Большой Медведицы при суточном вращении небесной сферы вокруг Северного полюса мира

Сделайте выводы, дав объяснение наблюдаемому явлению

Суточное вращение небесной сферы позволяет определить время. Мысленно представим себе гигантский циферблат с центром в Полярной звезде и цифрой «6» внизу (над точкой севера). Часовая стрелка в таких часах проходит от Полярной звезды через две крайние звезды ковша Б. Медведицы. Обращаясь со скоростью 15 0 в час, стрелка совершает полный оборот вокруг полюса мира за сутки. Один небесный час равен двум обычным часам.

___________________________________

Линия математического горизонта

Для определения времени необходимо:

определить номер месяца наблюдения от начала года с десятыми долями месяца (три дня составляют десятую долю месяца)

полученное число сложить с показаниями небесной стрелки и удвоить

вычесть полученный результат из числа 55,3

Пример: 18 сентября соответствует номер месяца 9,6; пусть время по звёздным часам 7, тогда (55,3-(9,6+7)·2)=22,1 т.е. 22ч 6мин

Определение примерной географической широты места наблюдения по Полярной звезде. С помощью высотометра, состоящего из транспортира с отвесом, определите высоту h Полярной звезды

Так как Полярная звезда отстоит от полюса мира на 1 0 , то:

Сделайте выводы: обоснуйте возможность определения географической широты местности рассмотренным способом. Сравните полученные результаты с данными географической карты.

Наблюдение планет. По астрономическому календарю на дату наблюдения определите координаты видимых в данное время планет. По подвижной карте звездного неба определите сторону горизонта и созвездия, в которых находятся объекты

Сделайте зарисовки планет

Сделайте выводы:

как отличаются планеты от звёзд при наблюдении

от чего зависят условия видимости планеты на данную дату и время

Астрономия и календарь

Пользуясь календарём, вряд ли кто задумывается, что над его составлением испокон веков бились астрономы.

Кажется, считай сутки по смене дня и ночи, что проще. Но, в действительности, проблема измерения очень длительных промежутков времени, иначе говоря, создание календаря -исключительно сложна. И без наблюдения за небесными телами её не решить.

Если о некоторых единицах измерения люди, а затем учёные просто договорились (метр, килограмм), а многие другие являются производными от них, то единицы измерения времени дала природа. Сутки - это продолжительность одного оборота Земли вокруг оси. Лунный месяц - время, за которое происходит полный цикл смены лунных фаз. Год - продолжительность одного оборота Земли вокруг Солнца. Вроде бы всё просто. Так в чём же проблема?

А дело в том, что все три единицы зависят от совершенно разных природных явлений и не укладываются одна в другую целое число раз.

Лунный календарь

Начало новых суток и нового года определить трудно. А вот начало лунного месяца просто, достаточно посмотреть на Луну. Начало нового месяца определялось древними из наблюдений первого появления узкого серпа после новолуния. Поэтому древние цивилизации пользовались лунным месяцем как основной единицей измерения длительных промежутков времени.

Истинная продолжительность лунного месяца составляет в среднем 29 с половиной суток. Лунные месяцы были приняты разной продолжительности: в них попеременно получалось то 29, то 30 суток. Целое число лунных месяцев (12 месяцев) насчитывало 354 суток, а продолжительность солнечного года - полных 365 суток. Лунный год оказался короче солнечного на 11 суток, и их необходимо было привести в соответствие. Если этого не сделать, то начало года по лунному календарю со временем будет перемещаться по временам года. (зима, осень, лето, весна). К такому календарю невозможно привязать ни ведение сезонных работ, ни проведение ритуальных мероприятий, связанных с солнечным годовым циклом.

В разные времена эта задача решалась по-разному. Но подход к решению проблемы был един: в определённые годы в лунный календарь вставляли дополнительный месяц. Наиболее лучшее сближение лунного и солнечного календарей даёт 19-летний цикл, при котором в течение 19 солнечных лет по определённой системе в лунный календарь добавляются 7 дополнительных лунных месяцев. Длительность 19 солнечных лет отличается от длительности 235 лунных месяцев всего на 2 часа.

Для практического использования лунный календарь не очень-то удобен. Но в мусульманских странах он принят и в наши дни.

Солнечный календарь

Солнечный календарь появился позднее лунного, в Древнем Египте, там, где очень регулярны ежегодные разливы Нила. Египтяне заметили - начало разливов Нила близко совпадает с появлением над горизонтом самой яркой звезды - Сириус, по-египетски Сотис. Наблюдая Сотис, египтяте определили продолжительность солнечного года, равную полным 365 суткам. Год они поделили на 12 одинаковых месяцев по 30 суток в каждом. А пять лишних дней каждого года объявлялись праздниками в честь богов.

Но точная продолжительность солнечного года - 365.24…. суток. Каждые 4 года неучтённые 0.24 суток накапливались почти в полные сутки. Каждый период из четырёх лет наступал на сутки раньше, чем предыдущий. Жрецы знали, как можно исправить календарь, но не делали этого. Они считали благом, что Восход Сотис приходится попеременно на все 12 месяцев. Начало солнечного года, определённое по восходу звезды Сотис и начало года по календарю совпадали через 1460 лет. Такой день и такой год торжественно отмечались.

Календарь в древнем Риме

В древнем Риме календарь отличался редкостной путаницей. Все месяцы в этом календаре, за исключением последнего, фебруариуса, содержали счастливое нечётное число дней - либо 29, либо 31. В фебруариусе насчитывалось 28 дней. Всего в календарном году получалось 355 дней, на 10 дней меньше, чем следовало бы. Такой календарь нуждался в постоянных исправлениях, что было вменено в обязанность коллегии понтификов, членов верховной касты жрецов. Понтифики ликвидировали неувязки в календаре своей властью, добавляя в календарь дополнительные дни по своему разумению. Решения понтификов доводили до общего сведения глашатаи, которые объявляли о появлении дополнительных месяцев и начале новых лет. С календарными датами были связаны уплата налогов и процентов по ссудам, вступление в должности консулов и трибунов, даты праздников и другие события. Внося тем либо иным образом изменения в календарь, понтифики могли ускорить или отсрочить такие события.

Введение юлианского календаря

Конец произволу понтификов положил Юлий Цезарь. По совету александрийского астронома Созигена он произвёл реформу календаря, придав ему тот самый вид, в котором календарь и сохранился до наших дней. Новый римский календарь получил название юлианского. Юлианский календарь начал действовать с 1 января 45 года до н. э Год по юлианскому календарю содержал 365 дней, каждый четвёртый год был високосным. В такие годы в февраль добавлялся дополнительный день. Таким образом, средняя продолжительность юлианского года составляла 365 дней и 6 часов. Это близко к продолжительности года астрономического (365 дней, 5 часов, 48 минут, 46,1….. секунд), но всё же на 11 минут отличается от него.

Принятие юлианского календаря христианским миром

В 325 году состоялся первый Вселенский (Никейский) Собор Христианской Церкви, который утвердил юлианский календарь для использования его во всем христианском мире. При этом в юлианский календарь, строго ориентирующийся на Солнце, было введено движение Луны со сменой её фаз, то есть солнечный календарь был органично соединен с календарем лунным. За начало летоисчисления был принят год провозглашения Диоклетиана римским императором, 284 год по принятому ныне летоисчислению. День весеннего равноденствия по принятому календарю пришёлся на 21 марта. От этого дня рассчитывается дата главного христианского праздника - Пасхи.

Введение летоисчисления от рождества Христова

В 248 году эры Диоклетиана настоятель римского монастыря Дионисий Малый поставил вопрос, почему христиане ведут летоисчисление от воцарения яростного гонителя христиан. Каким-то образом он определил, что 248 год эры Диоклетиана соответствует 532 году от рождества Христова. Предложение вести счёт годам от рождества Христова сначала не привлекло к себе внимания. Лишь в ХVII веке началось внедрение такого летоисчисления во всём католическом мире. Наконец, в ХVIII веке дионисиево летоисчисление переняли учёные, и его употребление стало повсеместным. Годы стали считать от рождества Христова. Это и есть «наша эра».

Григорианский календарь

Юлианский год больше солнечного астрономического года на 11 минут. За 128 лет юлианский календарь на сутки отстаёт от природы. В ХVI веке за период, прошедший со времени Никейского собора день весеннего равноденствия отступил на 11 марта. В 1582 году папа римский Григорий ХIII утвердил проект календарной реформы. За 400 лет пропускаются 3 високосных года. Из «вековых» лет с двумя нулями на конце следует считать високосными лишь те, первые цифры которых без остатка делятся на 4. Следовательно, 2000 год високосный, а 2100 год високосным считаться не будет. Новый календарь получил название григорианского. Согласно декрету Григория ХIII вслед за 4 октября 1582 года наступило сразу 15 октября. В 1583 году день весеннего равноденствия снова пришёлся на 21марта. Григорианский календарь или новый стиль тоже имеет погрешность. Григорианский год на 26 секунд длиннее, чем следовало. Но смещение в одни сутки накопятся лишь за 3000 лет.

По каким календарям в России жили

На Руси в допетровское время был принят юлианский календарь со счётом лет по византийскому образцу «от сотворения мира». Пётр 1 ввёл в России старый стиль, юлианский календарь со счётом лет «от рождества Христова». Новый стиль или григорианский календарь был введён в нашей стране только в 1918 году. При этом вслед за 31 января насупило сразу 14 февраля. Только с этого времени даты происходящих событий по российскому календарю и по календарю западных стран стали совпадать .

ГБПОУ Колледж сферы услуг № 3

город Москва

по проведению практических работ по астрономии

Преподаватель: Шнырева Л.Н.

Москва

2016

Планирование и организация практических работ

Как известно, при выполнении наблюдений и практических работ серьезные затруднения возникают не только от неразработанности методики их проведения, недостатка оборудования, но и от того слишком жесткого бюджета времени, которым располагает учитель для выполнения программы.

Поэтому, чтобы выполнить определенный минимум работ, их нужно предварительно спланировать, т.е. определить перечень работ, наметить примерные сроки их выполнения, определить, какое оборудование для этого потребуется. Так как все их нельзя выполнить фронтально, то следует определить и характер каждой работы, будет ли это групповое занятие под руководством учителя, самостоятельное ли наблюдение или это задание отдельному звену, материалы которого потом будут использованы на уроке.

Наименование практических работ

Сроки проведения

Характер выполнения работы

Знакомство с некоторыми созвездиями осеннего неба

Наблюдение видимого суточного вращения звездного неба

Первая неделя сентября

Самостоятельное наблюдение всеми учащимися

Наблюдение годичного изменения вида звездного неба

Сентябрь - Октябрь

Самостоятельное наблюдение отдельными звеньями (в порядке накопления фактического иллюстративного материала)

Наблюдение изменения полуденной высоты Солнца

В течение месяца 1 раз в неделю (Сентябрь-Октябрь)

Задание отдельным звеньям

Определение направления меридиана (полуденной линии), ориентирование по Солнцу и звездам

Вторая неделя сентября

Групповая работа под руководством учителя

Наблюдение за движением планет относительно звезд

С учетом вечерней или утренней видимости планет

Самостоятельное наблюдение (задание отдельным звеньям)

Наблюдение спутников Юпитера или колец Сатурна

То же

Задание отдельным звеньям. Наблюдение под руководством учителя или опытного лаборанта

Определение угловых и линейных размеров Солнца или Луны

Октябрь

Классная работа по вычислению линейных размеров светила. Для всех учащихся по результатам наблюдения одного звена

Определение географической широты места по высоте Солнца в кульминации

При изучении темы "Практические применения астрономии", октябрь - ноябрь

Совмещенная демонстрационная работа с теодолитом в составе всего класса

Проверка часов в истинный полдень

Определение географической долготы

Наблюдение за движением Луны и изменением ее фаз

При изучении темы "Физическая природа тел Солнечной системы", февраль-март

Самостоятельное наблюдение всеми учащимися. Наблюдение для всех учащихся под руководством учителя (работа проводится звеньями). Задание отдельным звеньям.

Наблюдение поверхности Луны в телескоп

Фотографирование Луны

Наблюдение солнечных пятен

При изучении темы "Солнце", март-апрель

Демонстрация и задание отдельным звеньям

Наблюдение солнечного спектра и отождествление фраунгоферовых линий

Для всех учащихся при выполнении физического практикума

Определение солнечной постоянной с помощью актинометра

17.

Наблюдение двойных звезд, звездных скоплений и туманностей. Знакомство с созвездиями весеннего неба

Апрель

Групповое наблюдение под руководством учителя

Видное место здесь занимают самостоятельные наблюдения учащихся. Они, во-первых, позволяют несколько разгрузить школьные занятия и во-вторых, что не менее важно, приучают школьников к регулярным наблюдениям за небом, учат их читать, как говорил Фламмарион, великую книгу природы, которая постоянно раскрыта над их головами.

Самостоятельные наблюдения учащихся имеют важное значение и что на эти наблюдения при изложении систематического курса необходимо по возможности опираться.

Чтобы способствовать накоплению необходимого на уроках наблюдательного материала, диссертантом использовалась и такая форма выполнения практических работ, как задание отдельным звеньям.

Проводя, например, наблюдение солнечных пятен, члены данного звена получают динамическую картину их развития, на которой обнаруживается и наличие осевого вращения Солнца. Такая иллюстрация при изложении материала на уроке представляет для учащихся больший интерес, чем статическая картина Солнца, взятая из учебника и изображающая какой-то один момент.

Точно также, последовательное фотографирование Луны, выполненное звеном, дает возможность отметить изменение ее фаз, рассмотреть характерные детали ее рельефа вблизи терминатора, заметить оптическую либрацию. Демонстрация полученных фотографий на уроке как и в предыдущем случае, помогает глубже проникнуть в существо излагаемых вопросов.

Практические работы по характеру необходимого оборудования можно разделить на 3 группы:

а) наблюдения невооруженным глазом,

б) наблюдения небесных тел с помощью телескопа,

в) измерения с помощью теодолита, простейших угломерных приборов и другого оборудования.

Если работы первой группы (наблюдение вводного неба, наблюдение за движением планет, Луны и др.) не встречают каких-либо затруднений и их выполняют все школьники или под руководством учителя или самостоятельно, то при выполнении наблюдений с телескопом возникают затруднения. Телескопов в школе, как правило, один-два, а учащихся много. Явившись на такие занятия всем классом, ученики толпятся и мешают друг другу. При такой организации наблюдений продолжительность пребывания у телескопа каждого школьника редко превышает одну минуту и необходимого впечатления от занятий он не получает. Затраченное им время расходуется не рационально.

Работа N 1. Наблюдение видимого суточного вращения звездного неба

I. По положению околополярных созвездий Малая Медведица и Большая Медведица

1. Провести наблюдение в течение одного вечера и отметить, как будет изменяться через каждые 2 часа положение созвездий М. Медведица и Б. Медведица (сделать 2-3 наблюдения).

2. Результаты наблюдений внести в таблицу (зарисовать), ориентируя созвездия относительно отвесной линии.

3. Сделать вывод из наблюдения:

а) где лежит центр вращения звездного неба;
б) в каком направлении происходит вращение;
в) на сколько градусов, примерно, поворачивается созвездие через 2 часа.

Пример оформления наблюдения.

Время наблюдения

22 часа

24 часа

II. По прохождению светил через поле зрения неподвижной оптической трубы

Оборудование : телескоп или теодолит, секундомер.

1. Навести трубу телескопа иди теодолита на какую-нибудь звезду, находящуюся вблизи небесного экватора (в осенние месяцы, например a Орла). Установить трубу по высоте так, чтобы звезда проходила поле зрения по диаметру.
2. Наблюдая видимое перемещение звезды, определить с помощью секундомера время прохождения ею поля зрения трубы .
3. Зная величину поля зрения (из паспорта или из справочников) и время, вычислить, с какой угловой скоростью вращается звездное небо (на сколько градусов за каждый час).
4. Определить, в каком направлении вращается звездное небо, учитывая, что трубы с астрономическим окуляром дают обратное изображение.

Работа N 2. Наблюдение годичного изменения вида звездного неба

1. Наблюдая 1 раз в месяц в один и тот же час, установить, как изменяется положение созвездий Большой и Малой Медведиц, а также положение созвездий в южной стороне неба (провести 2-3 наблюдения).

2. Результаты наблюдений околополярных созвездий внести в таблицу, зарисовывая положение созвездий как и в работе N 1.

3.Сделать вывод из наблюдений.

а) остается ли неизменным положение созвездий в один и тот же час через месяц;
б) в каком направлении происходит перемещение (вращение) околополярных созвездий и на сколько градусов за месяц;
в) как изменяется положение созвездий в южной стороне неба; в каком направлении они сдвигаются.

Пример оформления наблюдения околополярных созвездий

Время наблюдения

Методические замечания к проведению работ N 1 и N 2

1. Обе работы даются учащимся для самостоятельного выполнения сразу же после проведения первого практического занятия по ознакомлению с основными созвездиями осеннего неба, где они вместе с учителем отмечают первое положение созвездий.

Выполняя эти работы, учащиеся убеждаются, что суточное вращение звездного неба происходит против часовой стрелки с угловой скоростью 15њ в час, что через месяц в этот же час положение созвездий изменяется (они повернулись против часовой стрелки примерно на 30њ) и что в данное положение они приходят на 2 часа раньше.

Наблюдения в это же время за созвездиями в южной стороне неба показывают, что через месяц созвездия заметно сдвигаются к западу.

2. Для быстроты нанесения созвездий в работах N 1 и 2 учащиеся должны иметь готовый шаблон этих созвездий, сколотый с карты или с рисунка N 5 школьного учебника астрономии. Прикалывая шаблон в точке a (Полярная) на вертикальную линию, поворачивают его, пока линия "a - b" М. Медведицы не займет соответствующее положение относительно отвесной линии. Затем переносят созвездия с шаблона на рисунок.

3. Наблюдение суточного вращения неба при помощи телескопа является более быстрым. Однако при астрономическом окуляре учащиеся воспринимают движение звездного неба в обратном направлении, что требует дополнительных разъяснений.

Для качественной оценки вращения южной стороны звездного неба без зрительной трубы можно рекомендовать такой способ. Встать на некотором расстоянии от вертикально поставленного шеста, или хорошо видимой нити отвеса, проектируя шест или нить вблизи звезды. И уже через 3-4 мин. будет хорошо заметно перемещение звезды на Запад.

4. Изменение положения созвездий в южной стороне неба (работа N 2) можно установить по смещению звезд от меридиана примерно через месяц. В качестве объекта наблюдения можно взять созвездие Орла. Имея направление меридиана, отмечают в начале сентября (примерно в 20 часов) момент кульминации звезды Альтаир (a Орла).

Через месяц, в тот же самый час, проводят второе наблюдение и с помощью угломерных инструментов оценивают, на сколько градусов сместилась звезда к западу от меридиана (оно будет около 30њ).

С помощью теодолита смещение звезды к западу можно заметить гораздо раньше, так как оно составляет около 1њ в сутки.

Работа N 3. Наблюдение за движением планет среди звезд

1. Пользуясь Астрономическим календарем на данный год, подобрать удобную для наблюдения планету.

2. Выбрать одну из сезонных карт или карту экваториального пояса звездного неба, вычертить в крупном масштабе необходимый участок неба, нанеся наиболее яркие звезды и отметить положение планеты относительно этих звезд с промежутком в 5-7 дней.

3. Наблюдения закончить, как только достаточно хорошо обнаружится изменение положения планеты относительно выбранных звезд.

Методические замечания

1. Видимое перемещение планет среди звезд изучается в начале учебного года. Однако работу по наблюдению планет следует проводить в зависимости от условий их видимости. Пользуясь сведениями из астрономического календаря, учитель выбирает наиболее благоприятный период, в течение которого можно наблюдать перемещение планет. Эти сведения желательно иметь в справочном материале астрономического уголка.

2. При наблюдениях Венеры уже через неделю бывает заметно ее перемещение среди звезд. К тому же, если она проходит вблизи заметных звезд, то изменение ее положения обнаруживается и через меньший промежуток времени, так как ее суточное перемещение в некоторые периоды составляет более 1˚.
Также легко заметить и изменение положения Марса.
Особый интерес представляют наблюдения перемещения планет вблизи стояний, когда они меняют прямое движение на попятное. Здесь учащиеся наглядно убеждаются в петлеобразном движении планет, о котором они узнают (или узнали) на уроках. Периоды для таких наблюдений легко подобрать, пользуясь Школьным астрономическим календарем.

3. Для более точного нанесения положения планет на звездную карту можно рекомендовать способ, предложенный М.М. Дагаевым . Он состоит в том, что в соответствии с координатной сеткой звездной карты, куда наносится положение планет, изготовляется на легкой рамке подобная же сетка из ниток. Держа эту сетку перед глазами на определенном расстоянии (удобно на расстоянии 40 см) наблюдают положение планет.
Если квадраты координатной сетки на карте будут иметь сторону 5˚, то нитки на прямоугольной рамке должны образовывать квадраты со стороной 3,5 см, чтобы при проектировании их на звездное небо (при расстоянии 40 см от глаза) они также соответствовали 5˚.

Работа N 4. Определение географической широты места

I. По высоте Солнца в полдень

1. За несколько минут до наступления истинного полудня установить теодолит в плоскости меридиана (например, по азимуту земного предмета, как указано в ). Время наступления полудня вычислить заранее способом, указанным в .

3. Вычислить широту места, пользуясь зависимостью:
j = 90 – h + d

Пример вычислений.

Дата наблюдения - 11 октября 1961 г.
Высота нижнего края диска по 1 нониусу 27˚58"
Радиус Солнца 16"
Высота центра Солнца 27˚42"
Склонение Солнца - 6˚57
Широта места j = 90 – h + d = 90˚ - 27˚42" - 6˚57 = 55њ21"

II. По высоте Полярной звезды

1. Пользуясь теодолитом, эклиметром или школьным угломером, измерить высоту Полярной звезды над горизонтом. Это и будет приближенное значение широты с ошибкой около 1˚.

2. Для более точного определения широты с помощью теодолита надо в полученное значение высоты Полярной звезды ввести алгебраическую сумму поправок, учитывающую отклонение ее от полюса мира. Поправки обозначаются цифрами I, II, III и даются в Астрономическом календаре - ежегоднике в разделе "К наблюдениям Полярной".

Широта с учетом поправок вычисляется по формуле: j = h – (I + II + III)

Если учесть, что величина I изменяется в пределах от - 56" до + 56" , а сумма величин II + III не превышает 2", то в измеренную величину высоты можно вводить только поправку I. При этой значение широты получится с ошибкой, не превышающей 2", что для школьных измерений вполне достаточно (пример введения поправки приводится ниже).

Методические замечания

I. При отсутствии теодолита высоту Солнца в полдень можно приближенно определить любым из способов, указанных в , или (при недостатке времени) воспользоваться одним из результатов этой работы.

2. Точнее, чем по Солнцу, можно определить широту по высоте звезды в кульминации с учетом рефракции. В этой случае географическая широта определится по формуле:

j = 90 – h + d + R,
где R - астрономическая рефракция .

3. Для нахождения поправок к высоте Полярной звезды необходимо знать местное звездное время в момент наблюдения. Для его определения надо по выверенный по радиосигналам часам отметить сначала декретное время, затем местное среднее время:

Здесь - номер часового пояса, - долгота места, выраженная в часовой мере.

Местное звездное время определяется по формуле

где - звездное время в среднюю гринвичскую полночь (оно дается в Астрономическом календаре в разделе "Эфемериды Солнца").

Пример. Пусть требуется определить широту места в пункте с долготой l = 3ч 55м (IV пояс). Высота Полярной звезды, измеренная в 21ч 15м по декретному времени 12 октября 1964 г, оказалась равной 51˚26" . Определим местное среднее время в момент наблюдения:

Т= 21 ч 15 м - (4 ч – 3 ч 55 м ) – 1 ч = 20 ч 10 м .

Из эфемерид Солнца находим S 0 :

S 0 = 1 ч 22 м 23 с » 1 ч 22 м

Местное звездное время, соответствующее моменту наблюдения Полярной звезды равно:

s = 1 ч 22 м + 20 ч 10 м = 21 ч 32 Здесь не учтена поправка 9˚,86∙(Т- l), которая никогда не бывает больше 4 мин. К тому же, если не требуется особая точность измерений, то можно в эту формулу вместо Т подставлять T g . При этом ошибка в определении звездного времени не будет превышать ± 30 мин, а ошибка в определении широты составит не более 5" - 6" .

Работа N 5. Наблюдение перемещения Луны относительно звезд
и изменения ее фаз

1. Пользуясь астрономическим календарем, выбрать удобный для наблюдений Луны период (достаточно от новолуния до полнолуния).

2. В течение этого периода несколько раз произвести зарисовку лунных фаз и определить положение Луны на небосводе относительно ярких звезд и относительно сторон горизонта.
Результаты наблюдений занести в таблицу .

Фаза Луны и возраст в днях

Положение Луны на небосводе относительно горизонта

3. При наличии карт экваториального пояса звездного неба, нанести на карту положения Луны за этот промежуток времени, пользуясь координатами Луны, приведенными в Астрономическом календаре.

4. Сделать вывод из наблюдений.
а) В какой направлении относительно звезд перемещается Луна с востока на запад? С запада на восток?
б) В какую сторону обращен выпуклостью серп молодой Луны, к востоку или западу?

Методические замечания

1. Главное в этой работе - качественно отметить характер движения Луны и изменение ее фаз. Поэтому достаточно провести 3-4 наблюдения с интервалом в 2-3 дня.

2. Учитывая неудобства в проведении наблюдений после полнолуния (из-за позднего восхода Луны), в работе предусматривается проведение наблюдений только половины лунного цикла от новолуния до полнолуния.

3. При зарисовке лунных фаз надо обращать внимание на то, что суточное изменение положения терминатора в первые дни после новолуния и перед полнолунием значительно меньше, чем вблизи первой четверти. Это объясняется явлением перспективы к краям диска.