Астрономия, ее связь с другими науками. Особенности астрономических методов исследования. Телескопы, принцип их работы презентация

Слово "астрономия" происходит от греческого: astron - звезда и nomos - закон.

АСТРОНОМИЯ – это наука, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем.

Астрономия является одной из древнейших наук, истоки которой относятся к каменному веку (VI-III тысячелетия до н.э.)

. Обсерваторией называют специальное сооружение, которое позволяет наблюдать различные астрономические, а иногда и земные явления с помощью большого телескопа

С самых древних времен развитие астрономии и математики тесно связаны между собой.
Астрономия является кладовой математических задач.

Первые измерения радиуса земного шара были проведены в III веке до н.э. на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень.

Деление окружности на 360 град. имеет астрономическое происхождение: оно возникло тогда, когда считалось, что продолжительность года равна 360 суткам, а Солнце в своем движении вокруг Земли каждые сутки делает один шаг - градус.

Создатель дифференциального и интегрального исчислений.
Сформулированный им же закон всемирного тяготения открыл возможность применения этих математических методов для изучения и движения планет и других тел Солнечной системы.
И. Ньютон

Французский ученый Камиль Фламмарион
Астрономия — это основа общего образования, и без этой науки человек никогда не знал бы, какое место он занимает во Вселенной.

Иммануил Кант немецкий философ в 1747–55
Разработал космогоническую гипотезу происхождения Солнечной системы из первоначальной туманности

18-19 века
Период накопления данных о:
Солнечной системе
Галактике
физической природе звезд, Солнца, планет и др. космических телах

20 век
Представление об эволюции Вселенной
Исследование спектров галактик
Хаббл (1929) обнаружил общее расширение Вселенной
Открытие спектрального анализа и его применение в астрономии
Появление нового раздела науки о Вселенной – астрофизики.
1
2
3
4
5

В 21 в. три Нобелевские премии по физике были присуждены учёным за исследования по астрономии и космологии.

Сферическая астрономия
Наука астрономия состоит из следующих разделов:
Звездная астрономия
Небесная механика
астрофизика
Практическая астрономия
Внегалактическая астрономия
космогония
космология

компьютеры
Управление телескопами
В астрономии применяют
Исследование эволюции планет, звезд и галактик
до
Ракетная техника
позволила
Выход в космическое пространство

Структура и масштабы Вселенной

Земля со своим спутником Луной, другие планеты и их спутники кометы и малые планеты обращаются вокруг Солнца. Все эти тела составляют Солнечную систему.
Солнце и все другие звезды, видимые на небе, входят в огромную звездную систему – нашу Галактику
Во Вселенной существует множество других Галактик подобных нашей
1
2
3

Расположение и движение галактик определяет строение и структуру Вселенной в целом.
Невооруженным глазом можно увидеть три ближайшие галактики: две – в Южном полушарии, с территории России одну – туманность Андромеды.
Между звездами в галактиках и между галактиками находится очень разреженное вещество в виде газа, пыли, отдельных молекул, атомов и ионов, атомных ядер и элементарных частиц
4
5
6

Особенности астрономии
и ее методов

Наблюдения – основной источник информации в астрономии.
Эта первая особенность астрономии отличает ее от других естественных наук.

Вторая особенность: продолжительность целого ряда изучаемых в астрономии явлений (от сотен до миллионов и миллиардов лет)
Третья особенность: необходимость указать положение небесных тел в пространстве (их координаты) и невозможностью сразу указать, какое из них находится ближе, а какое дальше от нас.

Небесная сфера — это воображаемая сфера произвольного радиуса, центр которой в зависимости от решаемой задачи совмещается с той или иной точкой пространства.

Созвездие Большой Медведицы
Угловое расстояние между двумя крайними звездами (α и β) составляет около 50, а от α Большой Медведицы до α Малой Медведицы (Полярной звезды) - в 5 раз больше - примерно 250.

Также оценку угловым расстояниям можно дать и с помощью пальцев вытянутой руки.

Только два объекта на небе — Солнце и Луну — мы видим как диски

Основные точки, линии и плоскости небесной сферы.

Прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в месте наблюдения, называется отвесной или вертикальной линией.

Верхняя точка называется зенитом и обозначается буквой Z.
Нижняя точка, противоположная зениту — это надир, который обозначается буквой Z’.
Большой круг небесной сферы, проходящий через зенит, светило и надир, называется кругом высоты, вертикальным кругом или просто вертикалом светила.

Высота светила отсчитывается по окружности, проходящей через зенит и светило М, и выражается длиной дуги этой окружности от горизонта до светила.
Эту дугу и соответствующий ей угол принято обозначать буквой h.
Высота светила, которое находится в зените, равна 900, на горизонте - 00.

Зенитное расстояние (z) — это длина дуги вертикального круга от зенита до светила. Отсчитывается оно в пределах от 0 до 180o к надиру.

Положение светила относительно сторон горизонта указывает его вторая координата - азимут, обозначаемая буквой А.
Азимут отсчитывается от точки юга в направлении хода часовой стрелки от 0 до 360o.

Методы астрономии используются для:
определения точного времени
географических координат
В навигации
В космонавтике
В авиации
В картографии
В геодезии

Основным инструментом астрономических исследований являются телескопы.
Термин телескоп произошёл от двух греческих слов, которые в переводе означают «далеко» и «смотрю».

Типы оптических телескопов:
линзовые (рефракторы)
зеркальные (рефлекторы)
зеркально-линзовые
1
2
3

Принцип действия оптического телескопа зависит от его типа, однако все они ориентированы на то, чтобы:
собрать как можно больше света, приходящего от небесных светил,
создать их изображения
сконцентрировать световые лучи на приемнике лучистой энергии.

Чем более слабые объекты дает возможность увидеть телескоп, тем больше его проницающая сила.
Возможность различать мелкие детали характеризует разрешающую способность телескопа
Эти характеристики телескопа зависят от диаметра его объектива.

Если расстояние между изображениями двух звезд меньше размера самого изображения, то они сливаются в одно.
Вследствие дифракции изображение звезды будет не точкой, а ярким пятном – дифракционным диском, угловой диаметр которого равен:
λ- длина световой волны, D – диаметр объектива телескопа, 206265 – число секунд в радиане

Даваемое телескопом увеличение вычисляется по следующей формуле:
F - фокусное расстояние объектива,
f - фокусное расстояние окуляра.
Г = F/f

Космический телескоп Хаббл
Обращается вокруг Земли на высоте около 600 км
«Хаббл» обнаружил:
2 новых спутника Плутона
Обширную галактику в очень молодой Вселенной
Спутник с массой планеты у коричневого карлика, весящего ненамного больше самой планеты.
1
2
3