Visi debess sfēras elementi. Gaismekļu kustība pa debesīm
Viena no vissvarīgākajām astronomijas problēmām, bez kuras nav iespējams atrisināt visas pārējās astronomijas problēmas, ir noteikt debess ķermeņa stāvokli uz debess sfēras.
Debesu sfēra ir iedomāta patvaļīga rādiusa sfēra, kas aprakstīta no novērotāja acīm kā no centra. Šajā sfērā mēs projicējam visu debess ķermeņu stāvokli. Attālumus uz debess sfēru var izmērīt tikai leņķa mērvienībās, grādos, minūtēs, sekundēs vai radiānos. Piemēram, Mēness un Saules leņķa diametrs ir aptuveni 0. o 5.
Viens no galvenajiem virzieniem, attiecībā uz kuru nosaka novērotā debess ķermeņa stāvokli svītra... Sveces līnija jebkur pasaulē ir vērsta uz Zemes smaguma centru. Leņķi starp sveces līniju un Zemes ekvatora plakni sauc par astronomisko platumu.
Tiek saukta plakne, kas ir perpendikulāra sveces līnijai horizontālā plakne.
Katrā Zemes punktā novērotājs redz pusi no sfēras, kas vienmērīgi rotē no austrumiem uz rietumiem, kopā ar zvaigznēm, kas, šķiet, ir piestiprinātas pie tās. Šī šķietamā debess sfēras rotācija ir izskaidrojama ar vienmērīgu Zemes rotāciju ap savu asi no rietumiem uz austrumiem.
Sveces līnija šķērso debesu sfēru vienā punktā zenīts, Z un pie punkta nadira, Z".
 |
| Attēls: 2. Debesu sfēra |
Tiek saukts debess sfēras lielais aplis, pa kuru horizontālā plakne, kas iet caur novērotāja aci (punkts C 2. attēlā), krustojas ar debess sfēru, tiek saukts. patiess horizonts... Atgādināsim, ka debess sfēras lielais aplis ir aplis, kas iet caur debess sfēras centru. Apļus, ko veido debess sfēras krustošanās ar plaknēm, kas neiziet cauri tās centram, sauc par maziem apļiem.
Tiek saukta līnija, kas ir paralēla zemes asij un iet caur debess sfēras centru pasaules asi... Viņa šķērso debesu sfēru iekšā pasaules ziemeļu pols, P un iekšā pasaules dienvidu pols P ".
Att. 1 redzams, ka pasaules ass leņķī ir noliekta uz patiesā horizonta plakni. Acīmredzamā debesu sfēras rotācija notiek ap pasaules asi no austrumiem uz rietumiem virzienā, kas ir pretējs Zemes patiesajai rotācijai, kas griežas no rietumiem uz austrumiem.
Tiek saukts debess sfēras lielais aplis, kura plakne ir perpendikulāra pasaules asij debess ekvators... Debesu ekvators sadala debess sfēru divās daļās: ziemeļos un dienvidos. Debesu ekvators ir paralēls Zemes ekvatoram.
Plakne, kas iet caur sveces līniju un pasaules asi, šķērso debess sfēru pa līniju debesu meridiāns... Debesu meridiāns krustojas ar patieso horizontu plkst norāda uz ziemeļiem, Z un dienvidiem, D... Un šo apļu plaknes krustojas gar pusdienas rinda... Debesu meridiāns ir projekcija uz zemes meridiāna debess sfēru, kur atrodas novērotājs. Tāpēc debesu sfērā ir tikai viens meridiāns, jo novērotājs nevar būt vienlaikus uz diviem meridiāniem!
Debesu ekvators krustojas ar patieso horizontu plkst norāda uz austrumiem, austrumiem un rietumiem uz rietumiem... EW līnija ir perpendikulāra pusdienlaika līnijai. Punkts Q ir ekvatora augšdaļa, un Q "ir ekvatora apakšdaļa.
Tiek saukti lieli apļi, kuru plaknes iet caur sveces līniju vertikāli... Tiek saukta vertikāle, kas iet caur punktiem W un E pirmā vertikālā.
Tiek saukti lieli apļi, kuru plaknes iet caur pasaules asi deklinācija vai stundas apļi.
Tiek saukti mazi debess sfēras apļi, kuru plaknes ir paralēlas debess ekvatoram debesu vai diennakts paralēles. Viņus sauc par katru dienu, jo gar tiem notiek debesu ķermeņu ikdienas kustība. Ekvators ir arī diennakts paralēle.
Tiek saukts mazais debess sfēras aplis, kura plakne ir paralēla horizonta plaknei almucantara.
Jautājumi
1 ... Vai uz Zemes ir kāda vieta, kur debess sfēras rotācija notiek ap svītrainu?
Uzdevumi
1. Uzzīmējiet debess sfēru projekcijā uz horizonta plakni.
Lēmums: Kā jūs zināt, jebkura punkta A projekcija uz jebkuru plakni ir plaknes un perpendikulāra, kas nokritusi no punkta A uz plakni, krustošanās punkts. Līnijas segmenta projekcija, kas ir perpendikulāra plaknei, ir punkts. Plaknei paralēla apļa projekcija ir tas pats aplis plaknē, plaknei perpendikulāra apļa projekcija ir segments, un plaknei slīpa apļa projekcija ir elipse, jo vairāk izliekta, jo tuvāk slīpuma leņķis ir 90 o ... Tādējādi, lai uzzīmētu debesu sfēras projekciju uz jebkura plaknes, šajā plaknē ir nepieciešams nolaisties perpendikulāri no visiem debess sfēras punktiem. Darbību secība ir šāda. Pirmkārt, ir nepieciešams uzzīmēt apli, kas atrodas projekcijas plaknē, šajā gadījumā tas būs horizonts. Tad uzzīmējiet visus punktus un līnijas, kas atrodas horizonta plaknē. Šajā gadījumā tas būs debess sfēras C centrs un dienvidu S, ziemeļu N, austrumu E un rietumu W punkti, kā arī pusdienlaika līnija NS. Tālāk mēs nolaižam perpendikulārus horizonta plaknei no pārējiem debess sfēras punktiem un iegūstam, ka zenīta Z, zemākā Z "un sveces ZZ" projekcija horizonta plaknē ir punkts, kas sakrīt ar debess sfēras C centru (sk. 3. att.). Pirmās vertikāles projekcija ir segments EW, debesu meridiāna projekcija sakrīt ar pusdienlaika līniju NS. Punkti, kas atrodas uz debess meridiāna: stabi P un P ", kā arī ekvatora augšējie un apakšējie punkti Q un Q" tiek projicēti arī uz pusdienlaika līniju. Ekvators ir liels debess sfēras aplis, kas ir noliekts līdz horizonta plaknei, tāpēc tā projekcija ir elipse, kas iet caur punktiem uz austrumiem E, rietumiem uz R un projekcijas punktiem Q un Q ".
2. Uzzīmējiet debess sfēru projekcijā uz debesu meridiāna plakni.
Lēmums: Parādīts 4. attēlā
3. Uzzīmējiet debess sfēru projekcijā uz debess ekvatora plakni.
4. Uzzīmējiet debess sfēru projekcijā uz pirmās vertikālās plaknes.
48.§. Debesu sfēra. Galvenie punkti, līnijas un apļi uz debess sfēras
Debesu sfēra ir jebkura rādiusa sfēra, kas centrēta patvaļīgā kosmosa punktā. Tās centram, atkarībā no problēmas formulējuma, jāpievērš novērotāja acs, instrumenta centrs, Zemes centrs utt.Apsveriet debess sfēras galvenos punktus un apļus, kuru centram tiek pievērsta novērotāja acs (72. attēls). Caur debess sfēras centru ievelciet svītrainu. Plumbas līnijas un sfēras krustošanās punktus sauc par zenītu Z un zemāko n.
Attēls: 72.
Tiek saukta plakne, kas iet caur debess sfēras centru perpendikulāri sveces līnijai patiesā horizonta plakne. Šī plakne, krustojoties ar debesu sfēru, veido lielu apli, ko sauc par patieso horizontu. Pēdējais sadala debesu sfēru divās daļās: virs horizonta un apakš horizonta.
Taisno līniju, kas iet caur debess sfēras centru paralēli zemes asij, sauc par pasaules y asi. Tiek saukti pasaules ass un debess sfēras krustošanās punkti pasaules stabi. Vienu no poliem, kas atbilst Zemes poliem, sauc par pasaules ziemeļu polu un apzīmē ar Pn, otru - pasaules dienvidu polu Ps.
Tiek saukta plakne QQ ", kas iet caur debess sfēras centru perpendikulāri pasaules asij debess ekvatora plakne. Šī plakne, kas krustojas ar debesu sfēru, veido liela apļa apkārtmēru - debess ekvators, kas sadala debesu sfēru ziemeļu un dienvidu daļās.
Tiek saukts lielais debesu sfēras aplis, kas iet caur pasaules poliem - zenītu un zemāko līmeni novērotāju meridiāns PN nPsZ. Pasaules ass novērotāju meridiānu sadala pusdienlaika PN ZP un pusnakts PN nP.
Novērotāja meridiāns krustojas ar patieso horizontu divos punktos: ziemeļu punktā N un dienvidu punktā S. Tiešo līniju, kas savieno punktus uz ziemeļiem un dienvidiem, sauc par pusdienas rinda.
Ja skatāties no sfēras centra punktā N, tad austrumu punkts O st būs labajā pusē, bet rietumu punkts kreisajā pusē. Mazus debess sfēras apļus aa ", kas ir paralēli patiesā horizonta plaknei, sauc. almucantaras; mazs bb "paralēli debess ekvatora plaknei, - debesu paralēles.
Tiek saukti Zonas debess sfēras apļi, kas iet caur zenītu un zemāko punktu vertikāli. Vertikāli, kas iet caur austrumu un rietumu punktiem, sauc par pirmo vertikāli.
Tiek saukti debesu sfēras apļi PNoP, kas iet caur pasaules poliem deklinācijas apļi.
Novērotāja meridiāns ir gan vertikālais, gan deklinācijas aplis. Viņš sadala debesu sfēru divās daļās - austrumos un rietumos.
Pasaules stabu, kas atrodas virs horizonta (zem horizonta), sauc par paaugstinātu (pazeminātu) pasaules polu. Paaugstinātā pasaules staba nosaukums vienmēr ir tāds pats nosaukums kā vietas platuma nosaukums.
Pasaules ass ar patiesā horizonta plakni padara leņķi, kas vienāds ar vietas ģeogrāfiskais platums.
Gaismekļu stāvokli debesu sfērā nosaka, izmantojot sfēriskas koordinātu sistēmas. Jūras astronomijā tiek izmantotas horizontālās un ekvatoriālās koordinātu sistēmas.
Debesu sfēra sauc par iedomātu patvaļīga rādiusa sfēru, kas centrēta patvaļīgā punktā, uz kuras virsmas ir uzzīmēti gaismas ķermeņu izvietojumi, jo tie ir redzami debesīs kādā laika brīdī no attiecīgā punkta.
Debesu sfēra rotē. To ir viegli pārbaudīt, vienkārši novērojot debesu ķermeņu stāvokļa izmaiņas attiecībā pret novērotāju vai horizontu. Ja jūs vēršat kameru uz Ursa Minor zvaigzni un vairākas stundas atverat objektīvu, tad zvaigžņu attēli uz fotogrāfijas plāksnes apraksta lokus, kuru centrālie leņķi ir vienādi (17. attēls). Materiāls no vietnes
Debesu sfēras rotācijas dēļ katra zvaigzne pārvietojas mazā lokā, kura plakne ir paralēla ekvatora plaknei - diennakts paralēle... Kā redzams no 18. attēla, diennakts paralēle var šķērsot matemātisko horizontu, bet tam nav jāšķērso. Tiek saukta horizonta šķērsošana ar gaismekli saullēkts, ja tas pāriet debess sfēras augšdaļā un noriet, gaismai pārejot uz debess sfēras apakšējo daļu. Gadījumā, ja diennakts paralēle, pa kuru gaisma pārvietojas, nepārkāpj horizontu, gaismekli sauc par neuzkāpjošs vai nav pieejams atkarībā no tā, kur tas atrodas: vienmēr debess sfēras augšpusē vai apakšā.
Astronomijas atbilžu grāmata 11. klasei par 2. stundu (darbgrāmata) - Debesu sfēra
1. Pabeidziet teikumu.
Zvaigznājs ir zvaigžņotas debess sadaļa ar raksturīgu novēroto zvaigžņu grupu.
2. Izmantojot zvaigžņoto debesu karti, tabulas zvaigznāju shēmās ar spilgtām zvaigznēm ievadiet atbilstošās kolonnas. Katrā zvaigznājā izvēlieties spožāko zvaigzni un norādiet tās nosaukumu.
3. Pabeidziet teikumu.
Zvaigžņu kartes nenorāda planētu stāvokli, jo diagrammas ir paredzētas zvaigžņu un zvaigznāju aprakstam.
4. Novietojiet šādas zvaigznes dilstošā secībā:
1) Betelgeuse; 2) Spica; 3) Aldebarāns; 4) Siriuss; 5) Arkturs; 6) Kapella; 7) Procyon; 8) Vega; 9) Altair; 10) Pollux.
| 4 | 5 | 8 | 6 | 7 | 1 | 3 | 9 | 2 | 10 |
5. Pabeidziet teikumu.
1. lieluma zvaigznes ir 100 reizes spožākas nekā 6. lieluma zvaigznes.
Ekliptika ir šķietamais Saules ceļš starp zvaigznēm.
6. Ko sauc par debesu sfēru?
Iedomāta patvaļīga rādiusa sfēra.
7. Norādiet debesu sfēras punktu un līniju nosaukumus, kas 2.1. Attēlā norādīti ar skaitļiem 1-14.
- Pasaules ziemeļu pols
- zenīts; zenīta punkts
- vertikālā līnija
- debess ekvators
- rietumi; rietumu punkts
- debess sfēras centrs
- pusdienas rinda
- dienvidiem; punkts uz dienvidiem
- panorāma
- austrumi; punkts uz austrumiem
- pasaules dienvidu pols
- zemākais punkts; toka nadir
- ziemeļu punkts
- debess meridiāna līnija
8. Izmantojot 2.1. Attēlu, atbildiet uz jautājumiem.
Kā pasaules ass atrodas attiecībā pret zemes asi?
Paralēli.
Kā pasaules ass atrodas attiecībā pret debesu meridiāna plakni?
Atrodas lidmašīnā.
Kuros punktos debess ekvators krustojas ar horizonta līniju?
Austrumu un rietumu punktos.
Kuros punktos debesu meridiāns krustojas ar horizonta līniju?
Ziemeļu un dienvidu punktos.
9. Kādi novērojumi mūs pārliecina par debess sfēras ikdienas rotāciju?
Ja jūs ilgi skatāties zvaigznes, šķiet, ka zvaigznes ir viena sfēra.
10. Izmantojot kustīgu zvaigžņu diagrammu, ievadiet tabulā divus vai trīs zvaigznājus, kas redzami 55 ° platumā ziemeļu puslodē.
10. uzdevuma risinājums atbilst 2015. gada notikumu realitātei, tomēr ne visi skolotāji zvaigžņu kartē katra skolēna uzdevuma risinājumu pārbauda, \u200b\u200bvai tas atbilst realitātei
Tu jautāji ...
Kā ir pieņemts apzīmēt zvaigznājā spožākās zvaigznes?
Atbilde. Zvaigžņu kartēs un literatūrā spožāko zvaigznāja zvaigznīti apzīmē ar grieķu burtu a (alfa), kam seko mazāk spožais b (beta), kam seko gamma utt. Turklāt tiek izmantots apzīmējums skaitļos, piemēram: zvaigzne 61 Cygnus. Dažiem zvaigžņu veidiem ir īpaši apzīmējumi: šādi mainīgās zvaigznes tiek apzīmētas ar latīņu burtiem.
Kad es skatos debesīs, man šķiet, ka man virs galvas stiepjas sfērisks kupols, kas nokaisīts ar zvaigznēm. Kā to var izskaidrot?
Atbilde. Šķietami sfēriskais kupols ir izskaidrojams ar mūsu acs īpatnību nepieļaut attālumu atšķirību, ja šie attālumi pārsniedz 500 metrus.
Kāpēc polārā zvaigzne gandrīz nemaina savu pozīciju?
Atbilde. Jo tas atrodas netālu no pasaules pola.
Kā pasaules ass atrodas attiecībā pret zemes asi? Atbilde. Pasaules ass ir paralēla Zemes rotācijas asij.
Kas ir zemākais punkts? Atbilde. Punkts atrodas pretī zenītam.
Zvaigznes katru sezonu katrā sezonā ievērojami maina savu pozīciju. Pastāsti man, kāpēc skats uz zvaigžņotajām debesīm atkārtojas pēc gada? Atbilde. Atcerieties, ka Zemes revolūcijas periods ap Sauli ir gads.
Kādu debess apli visas zvaigznes šķērso divas reizes dienā? Atbilde. Debesu meridiāns.
Vai pēc zvaigžņotās debess parādīšanās ir iespējams noteikt, ka atrodaties Zemes ziemeļpolā?
Atbilde. Jā. Ziemeļu zvaigzne vienmēr būs redzama gandrīz zenītā; Zemes ikdienas rotācijas laikā zvaigznes nepaceļas un nenoslīgst. Virs horizonta redzamas tikai ziemeļu puslodes zvaigznes.
Vai taisnība, ka Saule ap savu asi rotē nevienmērīgi?
Atbilde. Tā kā Saule ir kvēlspuldzes plazmas bumba, ekvatoriālajiem apgabaliem ir 25 dienu periods, bet polu reģioniem - 30.
Kurš pilnais aptumsums (Saules vai Mēness) ir garāks?
Atbilde. Ir vajadzīgs ilgs laiks, līdz Mēness iziet cauri zemes ēnai, savukārt Mēness ēna, kas ir mazāka, ātri iziet cauri noteiktam zemes punktam.
Par mēnesi ...
Mēness dienas laikā temperatūra uz Mēness mainās par 300 grādiem C. (+130 grādi saulainajā pusē, - 170 pretējā pusē). Kā izskaidrot tik ievērojamus temperatūras kritumus?
Atbilde. Mēness virsmai ir zema siltuma vadītspēja un augsta porainība.
Vai tiešām astronauta Nila Ārmstronga pirmais nospiedums uz Mēness pat pēc miljona gadiem izskatīsies tieši tāds pats kā 1969. gada 20. jūlijā?
Atbilde. Tas ir pilnīgi iespējams, tā kā aktīvā vulkanizācijas laikmets uz Mēness jau sen ir beidzies, meteorītu bombardēšana uz virsmu praktiski ir pārtraukta. Atmosfēras trūkums - runā par vēja, lietus parādīšanās neiespējamību.
Paskaidrojiet, kāpēc mēness pieaug vidēji katru dienu 50 minūtes vēlāk nekā dienu iepriekš?
Atbilde. Mēness uz zvaigžņotās debess fona pārvietojas ātrāk nekā citas planētas, kas atrodas tālāk no Zemes. Ātrums ir 13 grādi dienā no rietumiem uz austrumiem virzienā, kas ir pretējs debesu sfēras ikdienas rotācijai, tāpēc tas nonāk debesu meridiānā ar 50 minūšu kavēšanos. Kāpēc planētas pārvietojas pa cilpu?
Vai Tu zini?
Magelāna brīnumi mākoņi
Frančesko Antonio Pigafetta, 28 gadus vecs Vincencas pilsētas dzimtene, matemātikas un jūrlietu eksperts, 1519. gadā nolēmapirmais pasaules ceļojums. Kopā ar Magelānu viņš devās uz Zemes dienvidu puslodi, caur šauru jūras šaurumu Amerikas dienvidos. kan kontinents iegāja Klusajā okeānā un, to šķērsojis, piedalījāscīņa ar Filipīnu salu pamatiedzīvotājiem. Šajā cīņā tas ir zināms Magelāns nomira, un smagi ievainotā Pigafetta 1522. gada rudenī atgriezās Seviļā un sīki aprakstīja visu, ko viņš redzēja garajā laikā ceļojumi. Viņš īpaši atcerējās dīvainokvēlojošie mākoņi, kas atgādina Piena ceļa lūžņus. Viņi ir neērti krūtis pavadīja Magelāna ekspedīciju un nemaz neatgādināja parasts mākoņainums. Par godu izcilajam ceļotājam Pigafetta tos nosauca par Magelāna mākoņiem. Tātad pirmo reizi eiropietis redzēja blmums vistuvākās galaktikas, tomēr neapzinoties kas tas ir. Magelāna mākoņi mums ir salīdzinoši tuvu. Liels no stāv no mūsu Galaktikas centra 182 000 Sv. attālumā. yo, maloe - nedaudz tuvāk (165 000 gaismas gadi). Lielā mākoņa diametrs ir aptuveni33 000 Sv. gadi, Mazais mākonis - apmēram trīs reizes mazāk. Patiesībā,tās ir milzīgas zvaigžņu sistēmas, no kurām lielā apvieno 6 miljards zvaigžņu, mazākā - aptuveni pusmiljards. Magelāna valodā Mākoņi ir redzamas bināras un mainīgas zvaigznes, zvaigžņu kopas un dažāda veida miglāji. Jāatzīmē, ka Lielajā mākonī daudz zilu supergiganta zvaigžņu, no kurām katrai ir spožums desmitiem tūkstošu reižu spožāks nekā Saule. Abi mākoņi pieder neregulāru galaktiku tipam, bet iekšā Lielajā mākonī novērotāji to jau sen pamanīja abi mākoņi vienreizbija spirālveida galaktikas, tāpat kā mūsu zvaigžņu sistēma.Tagad viņi ir iegremdēti izplūdušajā gāzes plīvurā, kas iestiepjas galaktikas pusē, un tādējādi gan mākoņi, gan mūsu zvaigžņu miegsralattēlo trīskāršu galaktiku. Zvaigzne jau sen ir pazīstama Lielajā Magelāna mākonī S ārā ar zvaigzne Zelta zivtiņa. Tas ir balts karsts milzis ārkārtēja zvaigznespilgtums. Tas izstaro gaismu miljoniem reižu intensīvāk nekā Saule. Ja vien S Novietojiet Zelta Zivi Alfa Kentauri vietā, viņa spīdētu naktī piecas reizes spožāk nekā pilnmēness. Firefly un visspēcīgākais prožektoru gaisma - tā ir aptuveni spilgtuma attiecība starp Sauli un S Zelta zivs. Ja šo apbrīnojamo zvaigzni varētu novietot Saules vietā, tā aizņemtu vietu gandrīz līdz tās orbītai Marss un Zeme būtu zvaigznes iekšienē! Bet Ma brīnumi neaprobežojas tikai ar šo zvaigžņu gigantugelāna mākoņi. Tajā pašā zvaigznājā Zelta zivs, kur var redzēt Liels Magelāna mākonis, mirdzoši "Parādās dīvains miglājsdažos izkaisīti un saplosīts ",- kā Reiz rakstīja Flammarion. Iespējams, tieši šī izskata, gāzes dēļ miglājs tiek nosaukts par Tarantulu. Viņa sasniedz pāri 660 St. gadus, un no Tarantulas vielas būtu iespējams nopelnīt 5 miljonus Saules. Mūsu Galaktikā nav nekā līdzīga, un lielākā - tā gāzes putekļu miglājs ir daudzkārt mazāks nekā Tarantula. Ja Tarantula atradās slavenā Oriona miglāja vietā, tad tā aizņemtu visu zvaigznāju, un gaisma no tā būtu šāda naktī gaišs zemes priekšmeti metīs ēnu. Avots. Astronomija. 11. klase: stundu plāni pēc E. P. Levitana mācību grāmatas / autors-sast. V.T.Oskina. - Volgograda: skolotājs, 2007.
