Названия большей части созвездий определяются


Введение

Люди видели в небе то, что хотели видеть. Охотничьи племена видели выполненные звездами изображения диких животных на которых они охотились. Европейские мореплаватели находили созвездия, напоминающие по форме части корабля. Действительно, ученые считают, что главной областью использования созвездий было научиться ориентироваться в море во время плавания. История созвездий очень интересна. Ещё очень давно наблюдатели неба объединили наиболее яркие и заметные группы звёзд в созвездия и дали им различные наименования. Это были имена различных мифических героев или животных, персонажей легенд и сказаний. Катра звездного неба находится в приложении.

На первый взгляд, названия многих созвездий кажутся странными. Часто в расположении звёзд очень трудно или даже просто невозможно рассмотреть то, о чём говорит название созвездия. Большая Медведица, например, напоминает ковш, очень трудно представить на небе Жирафа или Рысь. Но если вы посмотрите старинные атласы звёздного неба, то на них созвездия изображены в виде животных. Но если рассматривать иллюстрации можно обратить внимание, что на небе нашлось место героям из мифов Древней Греции и животным из «космического»зоопарка. Но как появились на небе названия приборов? Что это за приборы? Каковы их принципы работы?


Среди созвездий есть названия приборов, которыми пользовались мореплаватели и астрономы древности. Гипотеза: это важнейшие научные приборы существовавшие в те времена.

Цель: выявить названия приборов, определить их назначение и принцип работы.

Задачи:

  • выявить среди названий созвездий названия приборов,
  • Определить назначение и принцип работы

Актуальность: через изучение названий созвездий можно познакомиться с развитием древней науки.

Я использовала следующие методы исследования:

  • Изучение литературы;
  • Получение информации в сети Интернет;
  • Анализ информации, сопоставление данных

Глава 1. Созвездия

Открылась бездна звезд полна,
Звездам числа нет, бездне – дна

М.В. Ломоносов

Созвездия звездного неба – это участки на небесной сфере, каждое из которых имеет свое название и границы. Астроному-любителю прежде, чем приступить к любым наблюдениям, желательно изучить созвездия звездного неба. Зная созвездия, вы сможете успешно ориентироваться среди звезд и находить нужные объекты (в том числе используя оптические приборы).


Единственно, что было всегда перед ними, а вернее, над ними,— это звездное небо, по которому древние народы стали постепенно учиться ориентироваться на местности и вести счет времени. Практическая необходимость изучения звездного неба привела к зарождению науки, получившей впоследствии в Древней Греции название астрономии, происшедшее от двух греческих слов: «астрон» – звезда и «номос» – закон.

Созвездие (лат. constellation) – в переводе означает группу или коллекцию. На небесной сфере созвездия звездного неба означают определенный участок, имеющий четкие границы и площадь. Каждое отдельное созвездие имеет свою площадь и разное количество звезд, а также латинское и русское название.

До XIX в. в созвездия включали группы звёзд, некоторые входили сразу в несколько созвездий. В начале XIX в. между созвездиями были проведены условные границы, которые разделили весь небосвод на отдельные участки. Однако чёткого определения созвездий по-прежнему не было, и разные астрономы определяли их по-своему.

В 1922 г. в Риме решением I Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза был окончательно утверждён список из 88 созвездий, на которые было поделено звёздное небо, а в 1928 г. были приняты чёткие и однозначные границы между этими созвездиями.


Всего известно 88 созвездий. 47 являются древними, известными уже несколько тысячелетий. Многие из них носят имена героев древнегреческих мифов, например Геркулес, Гидра, Кассиопея и охватывают область неба, доступную наблюдениям с юга Европы. 12 созвездий традиционно называют зодиакальными. Это, всем известные: Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы и Скорпион. Остальные современные созвездия были введены в 17-18 веках в результате изучения южного неба.

Определить свое местонахождение можно было, найдя в небе определенное созвездие на том или ином месте неба. Выделение в массе звезд определенных картин помогало при изучении звездного неба. Астрономы древнего мира делили небо на области. Каждая область была разделена на группы звезд, называемые созвездиями.

Созвездия – это воображаемые фигуры, которые звезды образуют на небосводе. Ночное небо – это полотно, усеянное картинами из точек. Люди находили на небе картины, начиная с древнейших времен.

Созвездиям давали имена, о них складывали легенды и мифы. Разные народы делили звезды на созвездия различными способами. Впервые давать названия небесным телам стали в Древнем Египте. Египтяне называли созвездия в честь богов, многие из которых представлялись в виде различных животных. Таких названий почти не сохранилось до наших дней. [1]

Большинство названий созвездий, которыми мы пользуемся сейчас, появилось в Древней Греции. В основе их – главным образом мифологические корни.


Некоторые истории, связанные с образованием созвездий, были чрезвычайно причудливы. Вот, например, какую картину видели древние египтяне в созвездии, окружающем Ковш Большой Медведицы. Они видели быка, рядом с ним лежал человек, человека тащил по земле гиппопотам, который шел на двух ногах и нес на спине крокодила.

Положение звезд по отношению друг к другу постоянно, но все они вращаются вокруг определенной точки. В северном полушарии эта точка соответствует Полярной звезде. Если навести на эту звезду фотоаппарат на неподвижном штативе и выждать час, можно убедиться в том, что каждая из сфотографированных звезд описала часть окружности.

Звезды созвездий отделены друг от друга триллионами километров. Но более удаленные звезды могут быть более яркими и выглядеть так же, как ближе расположенные менее яркие звезды. С Земли мы видим созвездия плоскими.

Создается впечатление, что звезды в созвездиях находятся близко друг от друга, на самом деле, это иллюзия.

Глава 2. Названия приборов среди созвездий

Весы

Весы – прибор для определения массы тел по действующей на них силе тяжести. Весы иногда называют также приборы для измерений других физических величин, преобразуемых с этой целью в силу или в момент силы.

Рисунок 1

Рис.1. Изображение на современной карте


Рис. 2. Прибор Весы

Рис. 2. Прибор Весы

Рис.3. Изображение на карте Яна Гевелия

Рис. 3. Изображение на карте Яна Гевелия

Этот «метрологический инструмент» располагается между зодиаками, под названиями Скорпион и Дева. Не принимая во внимание то, что среди 83 звезд данного созвездия нет ни единой звезды первой или хотя бы второй величины, его довольно легко можно найти на небосводе. Оно, несомненно, является одним из самых заметных объектов ночного неба.

Чтобы найти созвездие на небе, нужно хорошенько присмотреться и обнаружить на небе ромбоид, который образован его четырьмя самыми яркими звездами. Помимо, двух Зодиаков, ближайшими соседями Весов являются Змееносец, Змея и Волк. Без проблем увидеть созвездие можно в период с апреля по май. Что касается Солнца, то оно находится в весах с конца октября (31 октября) до двадцатых чисел ноября (22 ноября). На юге и в центре России данное созвездие можно увидеть полностью. Стоит сказать, что много тысяч лет назад, звезды данного объекта относились к совершенно другому созвездию, а именно – к Скорпиону.


и сформировались Весы, как независимое созвездие тоже довольно давно – во втором веке до нашей эры. Тем не менее, упоминания о нем можно встретить и столетием раньше в поэмах Арата Солийского. Но нужно сказать, что уже в первом веке нашей эры небезызвестный Вергилий выдвигал предложение, чтобы на месте весов можно организовать другое созвездие, сократив при этом немного созвездие Скорпиона. Новое созвездие должно было быть приурочено императору Августу.

Когда Весы формировались в самостоятельное созвездие, очень часто для него использовали название «Клешни». Таким образом, его пытались связать со Скорпионом. В это время звезды данной группы иногда представлялись как некий астеризм, в другое время – как созвездие. Например, в работе Птолемея, оно указанно именно как созвездие, правда, пока как созвездие «Клешней». Поразительно, что в этот же период времени «Клешни», как Зодиак имело название Весов. И все-таки, в первом веке до нашей эры сегодняшнее название стало общепринятым. Как уже упоминали, данное зодиакальное созвездие – это один-единственный невоодушевленный предмет на небе, вероятно, как раз именно потому, что его формирование было таким поздним.

Компас

Компас – прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир.


Рис. 4. Изображение на современной карте

Рис. 4. Изображение на современной карте

Рис. 5. Прибор компас

Рис. 5. Прибор компас

Рис. 6. Изображение на карте Яна Гевелия

Рис. 6. Изображение на карте Яна Гевелия

Созвездие Компас действительное маленькое и невыразительное. По размерам оно лишь 65-е среди 88 созвездий. При этом в ясную ночь наблюдателю доступно для обозрения порядка 25 звезд Компаса, и только одна из них не яркая.

Лучшими условиями наблюдения это зима, когда созвездие поднимается над южной областью горизонта.

Созвездие Компас стало известно миру благодаря Н. Лакайлю, французскому астроному, еще в 18 веке. Изначально первооткрыватель данного небесного объекта дал ему имя Морского Компаса, но со временем наименование сократили до Компаса. У созвездия нет мифического происхождения. Другой известный астроном – Гершель – предлагал обратить Компас в Мачту, представив, таким образом, его составляющей крупного созвездия Корабль Арго. Но идея не нашла поддержки, поэтому за Компасом сохранилось его собственное имя.

Микроскоп

Микроскоп (от микро. маленький и греч. skopéo – смотрю) – оптический прибор для получения сильно увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом.


Рис. 7. Изображение на современной карте

Рис. 7. Изображение на современной карте

Рис. 8. Прибор микроскоп

Рис. 8. Прибор микроскоп

Рис. 9. Изображение на карте Яна Гевелия

Рис. 9. Изображение на карте Яна Гевелия

Созвездие Микроскоп не отличается сильным видимым блеском, ведь в его составе наблюдателю под силу распознать только порядка двадцати звезд. Чтобы найти Микроскоп на небе нужно опуститься южнее созвездия Козерога и севернее Стрельца. Наблюдать на территории России его можно частично в центральных районах. Для полного обозрения придется переместиться на юг страны. Лучшая видимость наступает в средине лета – в июле и августе месяцах


Николой Луи де Лакайлем – впервые было опубликовано данное созвездие. Случилось это в 1754 году. Двумя годами позднее было предложено назвать созвездие Микроскопом, и лишь в 1763 году произошла его латинизация. Созвездие Микроскоп названо в честь Антони ван Левенгука – известного ученого и конструктора первых микроскопов.

Насос

Созвездие Насос мало выделяется среди созвездий Южного полушария небосвода. Созвездие Насос представляет определенный интерес для любителей космоса и содержит в своем составе несколько дальних галактик и туманностей.

Полностью увидеть созвездие в Северном полушарии получится, если расположиться ниже 51 параллели, а частично – начиная с широты 66°. Оно окружено такими созвездиями как Компас, Гидра, Кентавр и Парус. Найти его можно в промежутке между указанными созвездиями, к северу от Паруса, южнее Гидры и восточнее Компаса. Его четыре звезды: Эпсилон, Тета, Йота и Альфа образуют довольно узнаваемый треугольник, выделяющийся на блеклом участке небосвода. Насос лучше всего наблюдать в феврале

Рис.10. Изображение на современной карте

Рис.10. Изображение на современной карте

Рис. 11. Прибор насос


Рис. 11. Прибор насос

Это невзрачное и довольно тусклое созвездие было выделено в 1754 году Лакайлем. Французский астроном посвятил его Роберту Бойлю – ученому, внесшему множество усовершенствований в конструкцию воздушного насоса. Поэтому первоначально название было более длинным. Но с течением времени слово «воздушный» было утрачено, и название созвездия сократилось до ныне существующего. В античной истории, древних мифах и легендах ни один из объектов этого созвездия не упоминается.

Основное устройство каждого велосипедного насоса таково, что они могут функционировать только благодаря поршню, приводимому вручную в движение. Во время хода вверх, этот поршень втягивает воздух извне через отверстие в корпусе. В течение следующего рабочего хода вниз, поршень перемещает воздух из насоса в камеру велосипеда. Большинство напольных насосов, также их обычно называют автомобильными, имеют встроенный манометр для индикации давления в камере.

Наугольник

Наугольник – линейка из металла или дерева в форме треугольника для вычерчивания прямых углов и проведения перпендикуляров.

Рис.12. Изображение на современной карте

Рис.12. Изображение на современной карте

Рис.13. Прибор наугольник

Рис.13. Прибор наугольник

Южная полусфера Земли – вместилище необычайно мелких созвездий. Одним из таких скромных по размерам созвездий является Наугольник. Область, в которой расположен Наугольник, лишена ярких светил. Наблюдатель может увидеть примерно 20 звезд Наугольника, расположенных на границе видимости. Часть созвездия Наугольник можно увидеть в южных районах РФ. Для наиболее благоприятных условий наблюдения стоит дождаться конца весны – они наступают в мае и июне.

Первое упоминание о созвездии было безымянным. Публикация принадлежит Лакайлю и датируется 1754 годом. Лишь в 1756 ученый предложил назвать данное созвездие Нормалью и Уровнем. Когда была произведена латинизация названия, имя созвездия сократилось до Norma, что на наш лад принято переводить как наугольник. На карте Яна Гевелия не изображено.

Октант

Октант – угломерный инструмент, вмещающий восьмую часть круга (45°) и служащий для наблюдения на море высоты положения звезд.

Созвездие Южной полусферы неба по имени Октант является очень маленьким и очень тусклым. Именно в этом созвездии сегодня располагается Южный полюс мира. К сожалению отечественных любителей наблюдения за звездным небом, увидеть Октант с территории России не представляется возможным. Увидеть данное созвездие полностью можно лишь находясь в Южном полушарии. Для жителей юга созвездие является циркумполярным, то есть им посчастливилось наблюдать его круглый год.

Рис.14. Изображение на современной карте

Рис.14. Изображение на современной карте

Рис. 15. Прибор октант

Рис.15. Прибор октант

Тройка самых ярких звезд в созвездии образуют характерный треугольник, благодаря которому созвездие можно легко найти на небе. Наиболее любопытной звездой в созвездии Октанта астрономы называют его Сигму. Дело в том, что этот белый гигант наиболее близок к Южному полюсу неба, поэтому часто его именуют Южной полярной звездой. Тем не менее, ее видимый звездный блеск, делает ее совсем непригодной для ориентирования на местности – звезда предстает взору наблюдателя в виде очень слабой точки.

Созвездие Октанта стало известно миру в 1754 году, когда его обнаружил и впервые опубликовал французский астроном Лакайль. Свое наименование этот звездный объект получил в честь английского ученого-оптика Хэдли, рукам которого принадлежит изобретение угломерного инструмента для навигации с одноименным названием «октант». Ранее в каталогах можно было часто встретить рассматриваемое созвездие именно под названием «Октант Хэдли».

Резец

Резец – режущий инструмент с одним прямым, изогнутым или фасонным главным режущим ребром. Резец состоит из головки, несущей режущую часть, и из тела (державки). Резцы применяются для токарных, строгальных и долбежных работ. Созвездие Резец располагается в Южном полушарии. Очень маленькое и незаметное созвездие. Полностью оно доступно для обозрения лишь на крайнем юге. Для наиболее удачного наблюдения данного созвездия рекомендуется выбирать декабрь месяц.

Рис.16. Изображение на современной карте

Рис.16. Изображение на современной карте

Рис.17. Прибор резец

Рис.17. Прибор резец

Впервые созвездие Резца появилось на звездных картах в 18 столетия. Родоначальником данного созвездия считается француз Н. Лакайль. Он внес Резец в свою карту звезд Юга под именем «острых гравировальных резцов». Это произошло в 1753 г. В 1756 году существовало также под названием «Инструмента гравера». При латинизации названия в 1763 г. оно было сокращено до «зубил скульптора», а затем и вовсе до «зубил»

Секстант

Секста́нт (секстан) – навигационный измерительный инструмент, используемый для измерения высоты светила над горизонтом с целью определения географических координат той местности, в которой производится измерение.

Это созвездие интересно имеющимися в нем галактиками, самых разнообразных типов, размеров и форм. Часть из них является зонами активного формирования звезд, поэтому их исследование не только интересно, но и необходимо для изучения основополагающих законов и принципов строения Вселенной.

Секстант является экваториальным созвездием. Поэтому-то он одинаково хорошо виден как в Северном, так и в Южном полушариях, за исключением небольших приполярных участков. Расположено созвездие между Львом и Гидрой, в ногах у первого. Поблизости находится Чаша. Чтобы обнаружить его на небосводе можно отыскать Регул – самую яркую звезду Льва и двигаться взглядом в южном направлении. Поблизости от Гидры будет располагаться искомый объект. Лучшим месяцем для наблюдения Секстанта считается март.

Рис.18. Изображение на современной карте

Рис.18. Изображение на современной карте

Рис. 19. Прибор секстант

Рис.19. Прибор секстант

Рис. 20. Рисунок из атласа Яна Гевелия

Рис. 20. Рисунок из атласа Яна Гевелия

Секстант появился на небесных картах в 1690 году. Ввел его польский астроном Ян Гевелий, изобразив созвездие в своем атласе «Уранография», изданном уже после его смерти женой, активно помогавшей в его исследованиях. Сходства с навигационным прибором созвездие не имеет и названо так в честь любимого инструмента ученого, сгоревшего вместе с помещением его обсерватории. Астроном считал, что пожар возник умышленно (видимо, по вине кого-то из слуг), переживал о потере и решил таким образом увековечить память об одной из своих утрат, произошедшей, как он считал, по вине людской злобы.

Название СЕКСТАНТ произошло от латинского слова «sextans» – шестой, благодоря его устройству. Лимб секстанта составляет ровно одну шестую часть круга. Служит этот прибор для измерения угловой высоты небесного светила относительно горизонта. Если линия горизонта не видна, то его положение определяется пузырьковым уровнем. Изобрел секстант Исаак Ньютон. В морской навигации он называется «секстан».

Рис. 21. УСТРОЙСТВО СЕКСТАНТА

Рис. 21. УСТРОЙСТВО СЕКСТАНТА:

  • a – зрительная труба;
  • b – рама;
  • c – регулировочная рукоятка алидады;
  • d – барабан микрометрического винта с верньером;
  • e – лимб;
  • f и g – светофильтры;
  • h – лучи от линии горизонта;
  • j – стеклянная пластина;
  • k – лучи от небесного светила;
  • l – главное зеркало;
  • m – алидада.

Для определения местоположения с помощью секстанта используются замеры высоты двух или более ярких звезд. Последовательность действий при определении координат следующая:

  1. Зафиксировать точное время измерения.
  2. Определить высоту двух выбранных светил
  3. Воспользовавшись астрономическим ежегодником (например, «Морским навигационным ежегодником» – «Nautical Almanac»), найти в экваториальной плоскости те линии, на которой звезды были в момент замера. На пересечении линий на карте находится место наблюдения.

Циркуль

Ци́ркуль – инструмент для черчения окружностей и дуг окружностей, также может быть использован для измерения расстояний, в частности, на картах.

Созвездие Циркуль является едва ли не самым мелким объектом на всем звездном небе. Расположилось территориально в Южном полушарии. Данный объект не доступен для наблюдения на территории РФ.

Рис.22. Изображение на современной карте

Рис.22. Изображение на современной карте

Рис. 23. Прибор циркуль

Рис.23.Прибор циркуль

Созвездие Циркуля, несомненно, относится к новым созвездиям. Как и появление многих других небесных созвездий, обнаружение на звездном небосводе Циркуля можно связать с именем французского исследователя неба Никола Луи Де Лакайля. Первое описание созвездия было произведено им в 1756 году. Желая заполнить пустоту между созвездием Южного Треугольника и ногами созвездия Центавра, Лакайль ввел новый объект, который в навигации представляет собой два разделительных компаса, благодаря которым измеряются расстояния. Название созвездия было латинизировано в 1763 г

Телескоп

Телескоп – прибор для получения увеличенных изображений отдаленных объектов или исследования излучения от удаленных источников. Созвездие Южного полушария. Самые яркие из них не образуют никаких примечательных для опознания геометрических фигур. Созвездие Телескоп не наблюдаемо с территории РФ. Увидеть его с Земли можно только находясь в Южном полушарии.

Рис. 24. Изображение на современной карте

Рис.24. Изображение на современной карте

Рис. 25. Прибор телескоп

Рис.25. Прибор телескоп

Обращаясь к истокам появления данного созвездия, известно, что оно было введено в 18 ст. астрономом по фамилии Лакайль. На старинных атласах изображался как воздушный телескоп, который за рефрактор подвешен от полюса. Данное созвездие было посвящено французом конкретному инструменту, которым был воздушный телескоп Кассини. Латинизация названия созвездия произведена в 1763 году. Из первоначального состава созвездия было убрано 3 звезды, которые назначал Лакайль. Теперь они принадлежат Змееносцу, Скорпиону и Стрельцу.

Первый телескоп был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Телескоп имел скромные размеры (длина трубы 1,245 м), несовершенную оптическую схему и 30-кратное увеличение.

Телескоп Гевелия имел длину 50 м и подвешивался системой канатов на столбе. Телескоп Кассини не имел трубы, объектив располагался на столбе на расстоянии почти 100 метров от окуляра, который наблюдатель держал в руках (так называемый воздушный телескоп) . Наблюдать с таким телескопом было очень неудобно. Жан Кассини, с помощью воздушных телескопов открыл четыре спутника Сатурна (Япет, Рея, Диона, Тефия), щель в кольце Сатурна (щель Кассини), «моря» и полярные шапки на Марсе.

Исаак Ньютон собрал телескоп заменив линзу – зеркалом (рефлектор).

Часы

Часы – прибор для измерения текущего времени (в секундах, минутах, часах). Созвездие Часы являются в меру протяженным созвездием Южного полушария. Как и многие его соседи по этой части небосвода, данное созвездие не отличается особой яркостью. Наблюдать это созвездие с территории России можно лишь частично. Наилучшая видимость – в Южных регионах, и наступает в ноябре.

Рис.26. Изображение на современной карте

Рис.26. Изображение на современной карте

Рис.27. Прибор часы (современный вид)

Рис.27. Прибор часы (современный вид)

Говоря об истории появления данного созвездия, нужно в очередной раз вспомнить француза Никола Лакайля. Он первым каталогизировал данный небесный объект в 18 столетии. Свое название созвездие получило в честь часовщика из Голландии Х.Гюйгенса, и изначально у созвездия было более длинное имя, звучавшее как Horologium Oscillitorium или «маятниковые часы». Но со временем его укоротили до обычного Horologium, что в переводе и означает «часы».

Самые значительные усовершенствования в механизм часов были внесены во второй половине XVII века знаменитым голландским физиком Гюйгенсом, создавшим новые регуляторы, как для пружинных, так и для гиревых часов, хотя эра механических часов началась в Европе только в конце XIII века. Ни один из этих ранних механизмов не сохранился до наших дней, имена их создателей тоже неизвестны. Однако мы можем достаточно точно представить себе их устройство. Самый простой часовой механизм может включать в себя всего три зубчатых колеса. Все часы представляли собой пример простого трехколесного механизма с однострелочным циферблатом.

Кто бы ни был первым изобретателем маятниковых часов, ясно, что маятник в качестве регулятора хода часов стал входить в широкое применение только после появления трудов Гюйгенса «Часы» и особенно «Маятниковые часы». Если в ранней работе Гюйгенса содержится в основном только описание первых маятниковых часов, то в последующей дается и их теория, которая в принципе остается без изменения до сих пор. Эта теория оказалась способной служить рациональной основой для последующего конструирования маятниковых часов. В брошюре «Часы» приведены чертежи изобретенных Гюйгенсом маятниковых часов и дано их описание.

Рис. 28. Часы Гюйгенса

Рис. 28. Часы Гюйгенса

Вывод

В трёхмерном пространстве большинство звёзд, которые мы видим рядом друг с другом, могут быть расположены очень далеко друг от друга, но на небесной сфере находиться близко. С древнейших времён люди видели некоторую систему во взаимном расположении звёзд и группировали их в соответствии с ней в созвездия. Создавая названия люди опирались на мифы, считая, что герои живут теперь на небе и помогают ориентироваться морякам. Более поздний период – с 17-18 веков на небе появляются созвездия, названные в честь приборов, помогавшим ученым изучать окружающий мир. Опираясь на названия я сопоставила названия созвездий и приборов, нашла описание и принцип работы приборов тех веков, что позволило мне узнать как работали ученые в то время. Оказалось, что приборы отличаются от их современного вида.

Карта звездного неба. Северное полушарие

Карта звездного неба. Северное полушарие

Источник: rosuchebnik.ru

Практическая работа № 1

Тема: Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба

Цель: познакомиться с подвижной картой звёздного неба,

            научиться определять условия видимости созвездий

            научиться определять координаты звезд по карте

Ход работы:

Теория.

Вид звёздного неба изменяется из-за суточного вращения Земли. Изменение вида звёздного неба в зависимости от времени года происходит вследствие обращения Земли вокруг Солнца. Работа посвящена знакомству со звёздным небом, решению задач на условия видимости созвездий и определении их координат.

Подвижная карта звёздного неба изображена на рисунке.

Подвижная карта звездного неба

(Распечатать)

Перед началом работы распечатать подвижную карту звездного неба, овал накладного круга вырезать по линии, соответствующей географической широте места наблюдения. Линия выреза накладного круга будет изображать линию горизонта. Звёздную карту и накладной круг наклеить на картон. От юга к северу накладного круга натянуть нить, которая покажет направление небесного меридиана.

На карте:

  • звёзды показаны чёрными точками, размеры которых характеризуют яркость звёзд;
  • туманности обозначены штриховыми линиями;
  • северный полюс мира изображён в центре карты;
  • линии, исходящие от северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звёздной карте для двух ближайших кругов склонения угловое расстояние равно 1 ч;
  • небесные параллели нанесены через 30°. С их помощью можно произвести отсчёт склонение светил δ;
  • точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 ч., называются точками весеннего g и W равноденствий;
  • по краю звёздной карты нанесены месяцы и числа, а на накладном круге – часы;
  • зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

Подвижная карта звёздного неба

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанное на звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

Небесный экватор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южные и северные.

Созвездия Северного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Лебедь, Лира, Волопас и др.

К южным относятся Южный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.

Полюс мираточка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — с направлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на оси вращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.

Туманностьучасток межзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения на общем фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небе протяжённый объект. В 1920-е годы выяснилось, что среди туманностей много галактик (например, Туманность Андромеды). После этого термин «туманность» стал пониматься более узко, в указанном выше смысле. Туманности состоят из пыли, газа и плазмы.

Эклиптикабольшой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).

В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточного движения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.

Рассмотрим, как изменяется вид звездного неба на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом.

Вид звездного неба на полюсах Земли

Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.

Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.

Вид звездного неба в средних широтах Земли

Под восходом  понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.

Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.

А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.

Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит.

Вид звездного неба на экваторе Земли

Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.

Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем  .

Если  , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).

Тогда очевидно, что те светила, склонение которых  , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Экваториальная система координатэто система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.

Экваториальные небесные координаты:

1. Склонение (δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северного полюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.

2. Прямое восхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.

Экваториальные небесные координаты

Последовательность выполнения практической работы:

Задачи практической работы:

Задача 1. Определите экваториальные координаты Альтаира (α Орла), Сириуса (α Большого Пса) и Веги (α Лиры).

Задача 2. Используя карту звёздного неба, найдите звезду по её координатам: δ = +35о; α = 1ч 6м.

Задача 3. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55о 15ʹ. Определить, восходящей или невосходящей является звезда двумя способами: с использованием накладного круга подвижной карты звездного неба и с использованием формул условия видимости звезд.

Практический способ. Располагаем подвижный круг на звездной карте и при его вращении определяем, является звезда восходящей или заходящей.

Теоретичекий способ.

Используем формулы условия видимости звезд:

Если , то звезда является восходящей и заходящей.

Если , то звезда в Северном полушарии является незаходящей

Если , то звезда в Северном полушарии является невосходящей.

Задача 4. Установить подвижную карту звёздного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.

Задача 5. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера, 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звёздного неба.

Задача 6. Найти на звёздной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом глазом на день и час выполнения лабораторной работы.

Задача 7. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака. Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?

Задача 8. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион — для вашей широты будут незаходящими?

Задача 9. На карте звёздного неба найти пять любых перечисленных созвездий: Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближённо небесные координаты (склонение, и прямое восхождение) a-звёзд этих созвездий.

Задача 10. Определить, какие созвездия будут находиться вблизи горизонта на Севере, Юге, Западе и Востоке 5 мая в полночь.

Контрольные вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. Что такое звёздное небо? (Звёздное небо — множество небесных светил, видимых с Земли ночью, на небесном своде. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более 2—3 тысяч мерцающих точек. Тысячи лет назад древние астрономы разделили звездное небо на двенадцать секторов и придумали им имена и символы, под которыми они известны и поныне.)

2. Что такое созвездия? (Созвездия —  участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. )

3. Сколько на сегодняшний день созвездий? (Сегодня есть 88 созвездий. Созвездия различны по занимаемой площади на небесной сфере и количеству звезд в них.)

4. Перечислить основные созвездия или те, которые вы знаете. (Существуют большие созвездия и маленькие. К первым относятся Большая Медведица, Геркулес, Пегас, Водолей, Волопас, Андромеда. Ко вторым — Южный Крест, Хамелеон, Летучая Рыба, Малый Пёс, Райская Птица. Конечно, мы назвали лишь малую толику, наиболее известные.)

5. Что такое карта неба? ( Это изображение звёздного неба или его части на плоскости. Карту неба астрономы разделили на 2 части: южную и северную (по аналогии с полушариями Земли.)

6. Что такое небесный экватор? (Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора.)

По окончанию практической работы студент должен представить отчет.

Отчёт должен включать ответы на все указанные пункты порядка выполнения работы и ответы на контрольные вопросы.

Список литературы

1. Воронцов-Вельяминов Б. А., Страут Е. К. «Астрономия. 11 класс». Учебник с электронным приложением — М.: Дрофа, 2017

2. Р. А. Дондукова «Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты» Руководство по проведению лабораторных работ М.: «Высшая школа» 2000

Источник: infofiz.ru

Выберите правильный ответ.
1. Одним из первых, кто высказал мысль, что в центре Вселенной находится Солнце, высказал:
А) Аристотель;
Б) Аристарх Самосский;
В) Птолемей;
Г) Бируни.

2. Причиной суточного вращения небесной сферы является:
А) Собственное движение звезд;
Б) Вращение Земли вокруг оси;
В) Движение Земли вокруг Солнца;
Г) Движение Солнца вокруг центра Галактики.

3. Созвездием называется:
А) определенная фигура из звезд, в которую звезды объединены условно;
Б) линии, соединяющие звезды;
В) скопление звезд;
Г) участок неба с установленными границами.

4. Названия большей части созвездий определяются:
А) Персонажами древних мифов и легенд;
Б) Именами первых наблюдателей созвездий;
В) Именами древних правителей и названиями предметов им принадлежавших;
Г) Современными названиями предметов.

5. Назовите основную причину смены дня и ночи:
А) Земля движется по эллиптической орбите, при этом расстояние до Солнца изменяется;
Б) Наклон земной оси к плоскости земной орбиты;
В) Вращение Земли вокруг своей оси;
Г) Движение Солнца по эклиптике.

6. Видимое движение Солнца на фоне звезд в восточном направлении в течение года вызвано:
А) Связано с видимым движением звезд из-за осевого вращения Земли;
Б) Вращением Земли вокруг своей оси;
В) Наличием северного и южного полушарий Земли;
Г) Действительным движением Земли вокруг Солнца.

7. Затмение Солнца наблюдается на Земле тогда, когда Луна будет в фазе:
А) Новолуния;
Б) Первой четверти;
В) Полнолуния;
Г) Последней четверти.

8. К планетам земной группы относятся:
А) Венера;
Б) Юпитер;
В) Сатурн;
Г) Нептун.

9. Найдите правильное расположение планет земной группы в порядке удаления от Солнца:
А) Земля, Марс, Венера, Меркурий;
Б) Меркурий, Венера, Земля, Марс;
В) Марс, Земля, Меркурий, Венера;
Г) Венера, Марс, Земля, Меркурий.

10. Метеор – это:
А) Маленькая частичка, обращающаяся вокруг Солнца;
Б) Твердое тело, достигающее поверхности Земли;
В) Явление сгорания небольших падающих тел в атмосфере Земли;
Г) Нет верного ответа.

11. Четыре галилеевых спутника: Ио, Ганимед, Каллисто и Европа – спутники планеты:
А) Марса;
Б) Юпитера;
В) Сатурна;
Г) Урана.

12. Небесные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам, являются:
А) Кометами;
Б) Объектами пояса Койпера;
В) Астероидами;
Г) Транснептунными объектами класса плутино.

13. Видимая угловая длина кометного хвоста зависит от:
А) Расстояния до Солнца;
Б) От расстояния до Земли;
В) От угла между плоскостью кометы и лучом зрения наблюдателя;
Г) От всех выше перечисленных причин.

14. Метеорный рой образуется в результате:
А) Метеорного дождя;
Б) Выпадения метеоритов на поверхность планеты;
В) Усиления свечения метеоров вследствие погодных условий;
Г) Распада кометы из частиц, выброшенных кометным ядром и рассеявшихся вдоль орбиты кометы.

15. Ближайшая к Земле звезда:
А) Полярная;
Б) Альфа Центавра;
В) Солнце;
Г) Сириус.

Источник: otvet.mail.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.