Презентация к уроку астрономии по теме "Предмет астрономии"

МБОУ «Многопрофильная школа №17» г. Рязани

ПРЕДМЕТ АСТРОНОМИИ

Учитель физики и астрономии Тулюпа И.Б.

Домашнее задание

• § 1,2 учить
• Знать «Подведем итоги»
• Принести карту звездного неба и накладной круг к карте

Основное содержание урока

• Астрономия – наука о космосе.
• Понятие Вселенной.
• Структуры и масштабы Вселенной.
• Далёкие глубины Вселенной

Должны знать, понимать:

- что изучает астрономия;

- роль наблюдений в астрономии;

- значение астрономии;

• астрономические объекты,

- что такое Вселенная; ее структура и масштабы

Астрономия - наука о Вселенной, изучающая строение, движение, происхождение и развитие небесных тел и их систем.

По-гречески "астрон" - светило, "номос" - закон

Объекты изучения астрономии

Космические тела

• Планетные тела
• Космические объекты и стадии формирования
• Звёздободобные объекты
• Звёзды
• Космическая среда
• Туманности
• Чёрные дыры

Объекты изучения астрономии

Космические системы

• Спутники планетных тел
• Планетные системы (Солнечная система)
• Звёздные системы
• Галактики (наша Галактика)
• Группы галактик
• Скопления галактик
• Сверхскопления
• Метагалактика
• Вселенная

Объекты изучения астрономии

Космические процессы

• Возникновение эволюция и Вселенной
• Возникновение и развитие жизни и разума во Вселенной
• Возникновение, существование и развитие космических объектов и систем

Объекты изучения астрономии

Космические явления

• Свечение звёзд (пример: Солнце)
• Движение космических тел (вращение планет, спутников планет)
• Существования атмосфер (около земли, Солнца, звёзд)

Объекты изучения астрономии

Небесные явления

• Видимое движение планет, Солнца
• Смена времён года
• Смена фаз Луны

Задачи астрономии

• Изучение видимых и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров, формы

Эта задача решается путем длительных наблюдений, начатых в глубокой древности, а также на основе законов механики, известной около 300 лет

Задачи астрономии

2. Изучение физического строения небесных тел, т.е. исследование химического состава и физических условий (плотности, температуры) на поверхности и в недрах небесных тел.

Решение этой задачи стало возможно в последние годы, только благодаря достижениям науки и техники

Задачи астрономии

3. Решение проблем происхождения и развития небесных тел

Систематические астрономические наблюдения проводились тысячи лет тому назад.

Астрономия – древнейшая наука

Мегалиты древности

Древняя обсерватория Стоунхендж

Солнечная обсерватория в Дели

Потребность в астрономических знаниях

диктовалась жизненной необходимостью:

• потребность счета времени, ведение календаря;
• ориентация на местности, находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям;
• любознательность – разобраться в происходящих явлениях;
• забота о своей судьбе, породившая астрологию.

Разделы астрономии

• 1. Астрометрия – наука об измерении пространства и времени

• - изучает положение, видимое и истинное движение небесных светил с составлением звездных карт и каталогов;
• - занимается определением фундаментальных астрономических постоянных;
• - решает задачи, связанные с основами измерения и счета времени, вычислением и составлением календарей;
• - обеспечивает составление географических и топографических карт; астрономические методы ориентации широко применяются в мореплавании, авиации и космонавтике.

Разделы астрономии

• 2. Небесная механика исследует движение космических объектов под действием сил гравитации с учетом действия давления излучения, сопротивления среды, изменения массы и других факторов.

• Опираясь на данные астрометрии и законы классической физики, ученые вычисляют траектории и характеристики движения космических тел и их систем.
• Небесная механика является теоретической основой космонавтики.

Разделы астрономии

• 3. Астрофизика изучает важнейшие физические характеристики и свойства космических объектов, процессов и явлений.

• Она разделяется на многочисленные разделы: теоретическая и практическая астрофизика, физика планет (планетология и планетографии); физика Солнца; физика звезд; внегалактическая астрофизика и т.д.

Разделы астрономии

• 4. Космогония изучает происхождение и развитие космических объектов и их систем.

• 5. Космология исследует общие закономерности происхождения, строения и эволюцию Вселенной. Ее теоретической основой являются современные физические теории, данные астрофизики и внегалактической астрономии.

Вселенная

Вселенная- максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы.

Какое количество звезд в наблюдаемой части Вселенной? (стр. 8 )

порядка 10 22

Какое количество звезд в безлунную ночь можно насчитать по небу Северного и Южного полушария? - невооруженным глазом? -

• в школьный телескоп? –
• в мощный телескоп? –

4-6 тыс. звезд

20-25 тыс. звезд

10 млрд. звезд

Плотность вещества во Вселенной - 2,4 · 10 -26 кг/м 3

Во Вселенной множество галактик

Большое Магелланово Облако

Галактика М31

Галактика M101

Галактика М32

Наша Галактика - Млечный Путь

В темную безлунную ночь вдали от городских огней хорошо видна широкая полоса - Млечный Путь

В состав нашей Галактики

входят шаровые и рассеянные

звездные скопления

Астрономические расстояния

• 1 астрономическая единица (1а.е.) = 149, 6 млн.км ~ 150 млн.км
• 1 световой год (св. год) - это расстояние, которое луч света со скоростью почти 3 · 10 8 м/с пролетает за 1 год = 9,46 10 12 км.

Расстояние до ближайшей к нам звезды Проксимы Центавры – 4,2 св.года

Наблюдения – основной источник знаний о небесных телах, процессах и явлениях происходящих во Вселенной

На небе человек наблюдал множество астрономич. явлений:

Кометы

Солнечные затмения

Восход Солнца

Закат Солнца

Лунное затмение

Метеоры

Астрономические обсерватории- специальные научно- исследовательские учреждения для проведения астрономических наблюдений

Наиболее известные в нашей стране:

• Главная астрономическая обсерватория Российской Академии наук (РАН) – Пулковская (в Санкт – Петербурге),
• Специальная австрофизическая обсерватория РАН (на Северном Кавказе),
• Государственный астрономический институт им. П.К.Штенберга МГУ (в Москве)

Обсерватория Кека

P асположена на пике горы Мауна – Кеа (4145 метров над уровнем моря), на острове Гаваи (США).

• Телескопы обсерватории были крупнейшими (10 м) до введения в строй Большого Канарского телескопа GTC (10,4 м).

Космические телескопы

• Космический телескоп «Хаббл» ( 1990 г ) - это обсерватория на околоземной орбите
• Разработан NASA и Европейского космического агентства.
• Самый крупный оптический телескоп, который ведет наблюдения в инфракрасном, ультрафиолетовом диапазоне.
• За 15 лет работы «Хаббл» получил 700 000 снимков 22 000 всевозможных небесных объектов - звезд,

туманностей, галактик, планет.

Длина - 15,1 м, вес 11,6 т, зеркало 2,4 м

Проект «Радиоастрон»

• Российская космическая обсерватория исследует космос в радиодиапазоне.
• Для реализации этого проекта на околоземную орбиту 18 июля 2011 года был выведен «Спектр-Р» - космическая обсерватория, представляющая собой 10-метровый радиотелескоп.
• Проект позволит изучить структуру галактических и внегалактических радиоисточников на угловых масштабах до 8 микросекунд дуги

Астрограф

• Это для фотографирования небесных объектов.
• В конце 19 века, с изобретением фотографии, в астрономию прочно вошёл фотографический метод наблюдений.
• В качестве фотоприёмников используются фотокамеры.
• Используют для астрометрии малых планет и комет и для изучения локальных собственных движений в звездных скоплениях .

Преимущества астрографических наблюдений

• Документальность, моментальность, панорамность, интегральность, детальность

Связь астрономии с другими науками

• математика (использование приемов приближенных вычислений, замена тригонометрических функций малых углов значениями самих углов, выраженными в радианной мере, логарифмирование и т. д.);
• физика (движение в гравитационном и магнитном полях, описание состояния вещества; процессы излучения; индукционные токи в плазме, образующей космические объекты);
• химия (открытие новых химических элементов в атмосфере звезд, становление спектральных методов; химические свойства газов, составляющих небесные тела; открытие в межзвездном веществе молекул, содержащих до девяти атомов, существование сложных органических соединений метилацеилена и формамида и т. д.);

Связь астрономии с другими науками

• биология (гипотезы происхождения жизни, приспособляемость и эволюция живых организмов;

загрязнение окружающего космического пространства веществом и излучением);

• география (природа облаков на Земле и других планетах; приливы в океане, атмосфере и твердой коре Земли; испарение воды с поверхности океанов под действием излучения Солнца; неравномерное нагревание Солнцем различных частей земной поверхности, создающее циркуляцию атмосферных потоков);
• литература (древние мифы и легенды как литературные произведения; научно-фантастическая литература).

Значение астрономии

• Измерение, хранение и распространение точного времени.
• Астрономические методы ориентировки применяются в мореплавании, в авиации, в космонавтике.
• Вычисление и составление календаря.
• Использование астрономических методов при составлении географических и топографических карт, предвычислении наступлений морских приливов и отливов, определение силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения залежей полезных ископаемых.
• Изучение материи в таких ее состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораторных условиях.
• Формирование мировоззрения ибо астрономия определяет положение Земли, а вместе с ней и человека в окружающем нас мире, во Вселенной.
• Объяснение наблюдаемых небесных явлении.