Конспект урока «Наблюдения основа астрономии. Телескопы»

Урок №2

Дата:

Класс: 10

Тема: Наблюдения - основа астрономии. Телескопы

Цель: Усвоение учащимися особенностей телескопов различных видов. Развитие представления об обсерваториях. Усвоение характеристик телескопов.

Ход урока:

I.Оргмомент. Мотивация.

II.Проверка домашнего задания.

1. Что изучает астрономия? Перечислите важнейшие особенности астрономии.

2. Как возникла наука астрономия? Охарактеризуйте основные периоды ее развития.

3. Какие объекты и их системы изучает астрономия? Перечислите их в порядке увеличения размеров

III . Изучение нового материала

Астрономические наблюдения. Основным способом исследования небесных объектов и явлений служат астрономические наблюдения. Астрономические наблюдения —это целенаправленная и активная регистрация информации о процессах и явлениях, про-

исходящих во Вселенной. Такие наблюдения выступают основным источником знаний на эмпирическом уровне. На протяжении тысячелетий астрономы изучали положение небесных объектов на звездном небе и их взаимное перемещение с течением времени. Точные измерения положений звезд, планет и других небесных тел дают материал для определения расстояний до них и их размеров, а также для изучения законов их движения. Результатами угломерных измерений пользуются в практической астрономии, небесной механике, звездной астрономии. Система горизонтальных координат. Работа по рис. 1.3. стр.11.

Для проведения астрономических наблюдений и их обработки во многих странах созданы специальные научно-исследовательские учреждения — астрономические обсерватории.

Для выполнения астрономических наблюдений и обработки полученных данных в современных обсерваториях используют наблюдательные инструменты (телескопы), светоприемную и анализирующую аппаратуру, вспомогательные приборы для наблюдений, электронно-вычислительную технику и др.

Оптические телескопы служат для собирания света исследуемых небесных тел и получения их изображения. Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от светила, чем невооруженный глаз наблюдателя. Благодаря этому в телескоп можно рассматривать невидимые с Земли детали поверхности ближайших небесных тел, а также множество слабых звезд.

После Второй мировой войны начала бурно развиваться радиофизика (физика радиоволн). Усовершенствованные приемники, антенны и оставшиеся после войны радиолокаторы могли принимать радиоизлучение Солнца и далеких космических объектов. Так возникларадиоастрономия— одна из ветвей астрофизики. Внедрение

радионаблюдений в астрономию (рис. 4) обогатило ее множеством выдающихся открытий.

Новым импульсом в развитии астрономических наблюдений явился выход космических аппаратов и человека в космос. Научные приборы и телескопы, установленные на космических аппаратах, позволили исследовать ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение Солнца, других звезд и галактик. Эти наблюдения за пределами земной атмосферы, поглощающей коротковолновое излучение, необычайно расширили объем информации о физической природе небесных тел и их систем.

Телескопы и их характеристики. Изучать далекие недостижимые небесные объекты можно одним способом — собрав и проанализировав их излучение. Для этой цели и служат телескопы. При всем своем многообразии телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основные задачи:

1) собрать от исследуемого объекта как можно больше энергии

излучения определенного диапазона электромагнитных волн;

2) создать по возможности наиболее резкое изображение объекта, чтобы можно было выделить излучение от отдельных его точек, а также измерить угловые расстояния между ними. В зависимости от конструктивных особенностей оптических схем

телескопы делятся на: линзовые системы — рефракторы; зеркальные системы — рефлекторы; смешанные зеркально-линзовые системы, к которым относятся телескопы Б. Шмидта, Д. Д. Максутова и др.

Телескоп-рефракторв основном используется для визуальных наблюдений . Он имеет объектив и окуляр. Телескоп-рефрактор, совмещенный с фотокамерой, называют астрографомили астрономической камерой. Астрограф по сути представляет собой

большой фотоаппарат: в фокальной плоскости его устанавливается кассета с фотопластинкой. Диаметр объективов рефракторов ограничен из-за трудностей отливки крупных однородных блоков оптического стекла, их прогибов и светопоглощения. Наибольший диаметр объектива телескопа-рефрактора, применяемого в настоящее время, — 102 см (Йеркская обсерватория, США). Недостатками такого типа телескопов считаются их значительная длина и искажение изображения. Для устранения оптических искажений используют многолинзовые объективы с просветленной оптикой.

Телескоп-рефлекторимеет зеркальный объектив. В простейшем рефлекторе объектив — это одиночное, обычно параболическое зеркало; изображение получается в его главном фокусе. По сравнению с рефракторами современные телескопы-рефлекторы имеют намного большие объективы. В рефлекторах с диаметром зеркала свыше 2,5 м в главном фокусе иногда устанавливают кабину для наблюдателя. С увеличением размеров зеркала в таких телескопах приходится применять специальные системы разгрузки зеркал, исключающие их деформации из-за собственной массы, а также принимать меры для предотвращения их температурных деформаций. Сооружение крупных рефлекторов (с диаметром зеркала 4—6 м) сопряжено с большими техническими трудностями. Взеркально-линзовых телескопах изображение получается с помощью сложного объектива, содержащего как зеркала, так и линзы. Это позволяет значительно снизить оптические искажения телескопа по сравнению с зеркальными или линзовыми системами. В телескопах системы Б. Шмидтаоптические искажения главного сферического зеркала устраняются с помощью специальной коррекционной пластинки сложного профиля, установленной перед ним. В телескопах системыД. Д. Максутоваискажения главного сферического или эллиптического зеркал исправляются мениском, установленным перед зеркалом..

Видимое увеличение (G) оптической системы — это отношение угла, под которым наблюдается изображение, даваемое оптической системой прибора, к угловому размеру объекта при наблюдении его непосредственно глазом. Видимое увеличение телескопа можно рассчитать по формуле:

G =

гдеFоб и Fок — фокусные расстояния объектива и окуляра.

Подразрешающей способностью (ψ) оптического телескопа понимают наименьшее угловое расстояние между двумя звездами, которые могут быть видны в телескоп раздельно. Теоретически разрешающая способность (в секундах дуги) визуального телескопа для желто-зеленых лучей, к которым наиболее чувствителен глаз чело-

века, может быть оценена при помощи формулы:

ψ =

,

гдеD— диаметр объектива телескопа в миллиметрах.

IV. Закрепление материала.

Вопросы:

Что такое телескоп и для чего он предназначен?

Чем отличаются: оптические телескопы от радиотелескопов; радиоинтерферометр от радиотелескопа?

Что понимают под внеатмосферной астрономией?

V. Итог урока

VIД/З: выучить конспект. § 2, Подг. Презент. об обсерваториях, созвездиях.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/296266-konspekt-uroka-nabljudenijaosnova-astronomii