Лабораторная работа Астрономические наблюдения солнечных пятен

Лабораторная работа № 2

Раздел IV. Солнце и звёзды

Тема 4.1 Солнечная активность

Название лабораторной работы: астрономические наблюдения солнечных пятен

Учебная цель: получить представление о методах исследования поверхности небесных тел с помощью простейших оптических приборов.

 Провести наблюдения поверхности Солнца, используя защитный фильтр

Учебные задачи: рассмотреть на Солнце пятна, зарисовать примерные размеры наблюдаемого диска Солнца и положение пятен в нём.

Правила безопасности: правила проведения во время выполнения лабораторного занятия

Норма времени: 2 часа

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь: пользоваться учебным телескопом, измерять диаметр солнечного диска, вычислять линейные и угловые масштабы изображения солнечного диска, измерять по шкале микрометра диаметр пятна, вычислять площадь измеренного пятна, сравнивать с площадью поверхности Земли.

знать: устройство телескопа, ход лучей, какое изображение даёт объектив, для какой цели окуляр

Обеспеченность занятия:

- методические указания по выполнению практического занятия, телескоп, окулярный микрометр для телескопа, защитный фильтр, секундомер

- рабочая тетрадь, карандаш, линейка

Порядок проведения занятия:

Для выполнения лабораторной работы учебная группа выполняет один вариант

Теоретическое обоснование 

Работа проводится с телескопом, рисунок 1, который устанавливается на штативе 3 и имеет зрительную трубу 1, азимутальную или экваториальную установку) 2. Зрительная труба состоит из корпуса, объектива 4, муфты с механизмом выдвижения 5, окулярной трубки 6. Муфта с механизмом выдвижения служит для обеспечения движения окулярной трубки при фокусировке телескопа. Окулярная трубка предназначена для установки в неё окуляров и плавного передвижения их при фокусировке телескопа. Азимутальная установка обеспечивает перемещение зрительной трубы телескопа вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Объектив телескопа даёт действительное изображение наблюдаемого объекта, а окуляр увеличивает это изображение.

На рисунке 2 показан ход лучей в телескопе даёт действительное изображение наблюдаемого объекта, а окуляр увеличивает это изображение.

Содержание и Последовательность выполнения лабораторной работы:

Задание 1. Наблюдение солнечных пятен

Самостоятельно изучить методические рекомендации по проведению лабораторной работы.

1. Расположить глаз у окуляра телескопа, установленного на Солнце, и откорректировать по глазу фокусировку окуляра.

2. Провести наблюдение поверхности Солнца, используя (обязательно!) защитный светофильтр. Рассмотреть на Солнце пятна.

3. Зарисовать в тетради примерные размеры наблюдаемого диска Солнца и положение пятен на нём.

4. Вывинтить окуляр телескопа из переходной втулки и поместить перпендикулярно её оси микрометр, зажатый между двумя картонными кольцами.

5. Ввинтить окуляр. Надеть защитный фильтр.

6. Расположить глаз у окуляра и получить изображение Солнца в поле зрения трубы телескопа таким образом, чтобы шкала микрометра проходила посередине солнечного диска, рисунок 3

7. Измерить диаметр солнечного диска D.

8. Вычислить линейные m л и угловые m _у масштабы изображения солнечного диска: m _л = D _л/D, m _у = D _у /D. Здесь D _л – линейный диаметр Солнца, равный 1390600 км; D _у – Угловой диаметр Солнца, равный приблизительно 1920 секундам дуги.

Рисунок 1

Рисунок 2 Рисунок Рисунок Рисунок

Рисунок 3

Рисунок 4

1. Расположить глаз у окуляра телескопа и получить изображение Солнца в поле зрения трубы телескопа так, чтобы шкала микрометра расположилась на измеряемом пятне (рисунок 3).

2. Измерить по шкале микрометра диаметр пятна d и вычислить линейный d _л и угловой d _у размеры диаметра пятна: d _л = m _л d, d _у = m _у d.

11. Вычислить площадь измеренного пятна и сравнить с площадью поверхности Земли.

12. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1

Таблица №1 определения диаметра солнечного пятна

По окончанию работы студент должен представить: - Выполненную в лабораторной тетради работу в соответствии с вышеуказанными требованиями

Список литературы: 

1. Р. А. Дондукова Руководство по проведению лабораторных работ по физике для СПО М.: Высшая школа,2000

2. Чаругин В.М. Астрономия. Учебник для 10 – 11 классов. – М.: Просвещение, 2018.

3. Школьный астрономический календарь. Пособие для любителей астрономии / Московский Планетарий – М., (на текущий учебный год)