Звёзды и созвездия
Урок 4. Астрономия 11 класс ФГОС
Конспект урока «Звёзды и созвездия»
На небе в безоблачную ночь сияют мириады звёзд, и, кажется, невозможно разобраться в этой величественной звёздной картине. Вспоминаются вдохновенные строки русского учёного и поэта Михаила Васильевича Ломоносова:
Открылась бездна звёзд полна,
Звёздам числа нет, бездне — дна.
И действительно, человек может невооружённым глазом в ясную ночь рассмотреть около 2—3 тысяч звёзд на ночном небосводе. Однако все они так похожи, что непонятно: как же их различать между собой?
На этот вопрос искали ответ ещё древнеегипетские астрономы. Чтобы лучше ориентироваться в бескрайнем звёздном небе, они объединяли группы из нескольких звёзд, соединяя их воображаемыми линиями. Так и образовывались созвездия.
Но больше всех в создании созвездий преуспели древние греки. Они сделали узнаваемыми множество звёзд, объединяя их и называя в честь своих мифических героев, персонажей легенд и сказаний или животных.
Это занятие имело большую практическую пользу, ведь компас тогда ещё не изобрели, поэтому звезды служили ориентиром в ночное время суток. В труде «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в 13 книгах») греческий астроном Клавдий Птолемей упоминает 48 созвездий. Это Большая Медведица и Малая Медведица, Орион, Геркулес, Скорпион и прочие.
Многие названия созвездий могут показаться странными, поскольку, глядя на них, бывает очень трудно рассмотреть или даже представить некое одушевлённое существо. Например, некоторые люди не способны в звёздном ковше разглядеть Большую Медведицу. А это одно из крупнейших и узнаваемых созвездий, которое содержит в себе 210 заметных невооружённым глазом звёзд.
Наиболее заметные созвездия у многих народов получили свои названия. Так, например, древним славянам Большая Медведица представлялась в виде Лося или Оленя.
Примерно в 3 веке до нашей эры древнегреческие астрономы свели названия всех известных им созвездий в единую систему, которая была тесно связана с их мифологией. Позже все эти названия позаимствовала и европейская наука.
Что касается Южного полушария, то все его созвездия получили свои названия в эпоху великих географических открытий, когда европейцы начали освоение Нового света.
Но со временем в астрономии сложилась непростая ситуация. До XIX века учёными всего мира под созвездиями понимались не области неба, а определённые группы звёзд, которые нередко перекрывались друг другом. При этом получалось, что некоторые звёзды принадлежали сразу двум созвездиям, а некоторые бедные звёздами области не относились к какому-либо созвездию вообще. Поэтому в начале XIX столетия между созвездиями были проведены границы на небесной сфере, ликвидировавшие «пустоты» между созвездиями. Но и это не помогло, так как их чёткого определения созвездий по-прежнему не было, и разные астрономы определяли их по-своему.
В связи с этим в 1922 году в Риме Генеральная ассамблея Международного астрономического союза окончательно утвердила 88 созвездий. А в 1928 году были приняты чёткие и однозначные границы между ними. При этом астрономы договорились, что больше никогда не будут изменять границы и названия созвездий.
Поэтому в наши дни созвездиями называют определённые участки звёздного неба, разделённые между собой строго установленными границами, с характерной наблюдаемой группировкой звёзд.
Как мы уже упоминали, в ясную ночь на небе мы можем увидеть невооружённым глазом до трёх тысяч звёзд. Все они имеют разный блеск — одни звёзды хорошо заметны сразу, другие — едва различимы. В связи с этим во II веке до нашей эры величайший астроном античности Гиппарх Никейский разделил все звёзды на шесть звёздных величин. Самые яркие звёзды им были отнесены к первой звёздной величине, едва различимые — к шестой, а остальные были равномерно распределены по промежуточным величинам
Шкала звёздных величин широко используется и в настоящее время. Звёздные величины обозначаются индексом m (от латинского «магнитуда» — ‘величина’), который ставят вверху после числового значения.
Кроме того, примерно 300 самым ярким или наиболее интересным звёздам древнегреческие и арабские астрономы дали собственные имена: Вега, Сириус, Ригель, Альдебаран и так далее.
В 1603 году немецкий астроном Иоганн Байер предложил свою систему обозначения звёзд, которой мы пользуемся до сих пор. В этой системе название звезды состоит из двух частей: названия созвездия, которому принадлежит звезда, и буквы греческого алфавита. Причём буквенное обозначение, как правило, присваивается в порядке убывания яркости звезды в созвездии.
Например, самая яркая звезда в нашем небе — Сириус — обозначается на картах как α Большого Пса, а Полярная звезда — это α Малой Медведицы.
Заметно из этого списка выбивается созвездие Большой медведицы, семь ярких звёзд которого образуют известный Большой Ковш. Обозначение этих звёзд велось просто справа на лево.
Так, самая крайняя звезда Ковша — Дубхе — называется α Большой Медведицы, хотя по яркости она уступает Алиоту — ε Большой Медведицы. А третья по яркости звезда этого созвездия — Бенетнаш — вообще обозначается буквой η.
По мере развития науки и в связи с изобретением телескопов количество исследуемых звёзд всё увеличивалось. Конечно же для их обозначения греческих букв уже не хватало. Тогда было предложено использовать буквы латинского алфавита. Когда же закончились и они, звёзды стали обозначать цифрами (например, звезда 44 Волопаса).
Со временем оказалось, что оценки звёздных величин, данные Гиппархом для более чем ста звёзд, были очень грубыми. В частности, было обнаружено, что наш глаз реагирует на энергию света, прошедшую через зрачок. Но независимой от размера зрачка остаётся его освещённость (то есть поток излучения, который приходит от источника света к наблюдателю в единицу времени на единицу площади, перпендикулярной лучу зрения). Поэтому звёздную величину можно рассматривать как меру освещённости, создаваемой наблюдаемым источником. Теперь в астрономии для обозначения этой величины используется термин блеск.
После изобретения в XIX веке приборов для измерения освещённости — фотометров — открылась новая эпоха в изучении яркости звёзд и их систем. В частности, измерения показали, что разности в пять звёздных величин в шкале Гиппарха соответствует отношение освещённостей почти 1:100. Тогда было решено создать новую шкалу, в которой это отношение в точности бы равнялось 1:100. Поэтому различие в одну звёздную величину соответствует отношению освещённостей звёзд, равному 
.
Проще говоря, блеск звезды первой величины в 2,512 раза превосходит блеск звезды второй величины. В свою очередь звезда второй величины во столько же раз по блеску превосходит звезду третьей величины и так далее.
Следуя этой закономерности, английский астроном Норман Роберт Погсон предложил формализацию шкалы звёздных величин, впоследствии ставшей общепринятой.
По отношению Погсона можно определять звёздные величины не только слабых звёзд, но и объектов, более ярких, чем с первой звёздной величиной. Так несколько звёзд на небе были отнесены к звёздам нулевой величины. А, например, самая яркая звезда всего неба — Сириус получила даже отрицательную звёздную величину — –1,5 m .
Давайте и мы попробуем рассчитать, во сколько раз освещённость Луны в полнолуние больше её освещённости в фазе первой четверти.
Звёздную величину Солнца определил в 1903 году российский астроном, уроженец города Слуцка Минской губернии (ныне Республика Беларусь) Витольд Карлович Цераский. По его данным, эта величина составляет –26,72 m , что всего на 0,02 m отличается от современного значения.
С изобретением телескопа учёные получили возможность увидеть более слабые звезды, от которых приходит света гораздо меньше, чем от звёзд шестой величины. Шкала звёздных величин все дальше и дальше уходит в сторону их возрастания по мере того, как увеличиваются возможности телескопов. Так, например, самый слабый объект, заснятый в космический телескоп «Хаббл», имеет звёздную величину, равную 31,5 m .
Источник
Видео по астрономии на тему «Звездное небо»
Описание презентации по отдельным слайдам:
План Созвездия и яркие звёзды; Видимое суточное движение звёзд; Основные точки, линии и плоскости небесной сферы.
ПТОЛЕМЕЙ Клавдий (ок. 90 – ок. 160), древнегреческий ученый, последний крупный астроном античности. Соорудил специальные астрономические инструменты: астролябию, армилярную сферу, трикветр. Описал положение 1022 звезд. Система Птолемея изложена в его главном труде «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в ХIII книгах») – энциклопедии астрономических знаний древних. Астрономы древности разделили звездное небо на созвездия. Большая часть созвездий, названных во времена Гиппарха и Птолемея, имеет названия животных или героев мифов. ГИППАРХ (ок. 180 или 190 – 125 до н.э.), древнегреческий астроном, один из основоположников астрономии. Составил звездный каталог из 850 звезд, зафиксировал их яркость при помощи введенной им шкалы звездных величин. Все звезды он распределил по 28 созвездиям.
Клавдий Птолемей В труде «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в XIII книгах», II в. н. э.) древнегреческий астроном Клавдий Птолемей упоминает 48 созвездий. Это Большая Медведица и Малая Медведица, Дракон, Лебедь, Орел, Телец, Весы и др.
Созвездие Большой Медведицы. Семь ярких звезд этого созвездия составляют Большой ковш, по двум крайним звездам этой фигуры a и h можно найти Полярную звезду. Наиболее благоприятные условия видимости в марте – апреле.
Созвездие Дракона. Околополярное созвездие. Наилучшие условия видимости в марте – мае.
Созвездие Лебедя. Расположено в полосе Млечного Пути. Наиболее благоприятные условия видимости в июле – августе.
В безоблачную и безлунную ночь вдали от населенных пунктовна небосводе можно различить около 3000 звезд. Вся небесная сфера содержит около 6000 звезд, видимых невооруженным глазом. Звездное небо в районе созвездия Возничего
Тысячи лет назад яркие звезды условно соединили в фигуры, которые назвали созвездиями Долгое время под созвездием понимали группу звезд Созвездия «Змееносец» и «Змея» из атласа Флемстида.
Фрагмент атласа А. Целлариуса с изображением созвездий
Изображения созвездий из старинного атласа Гевелия «Телец» «Кит» «Кассиопея»
Созвездие Кассиопеи. Гравюра из атласа Яна Гевелия Созвездие Кассиопеи в представлении белорусов
Сейчас под созвездием понимают участок небесной сферы, границы которого определены специальным решением Международного астрономического союза (МАС). Всего на небесной сфере – 88 созвездий.
В 1603 году Иоганн Байер начал обозначать яркие звезды каждого созвездия буквами греческого алфавита: α (альфа), β (бета), γ (гамма), δ (дельта) и так далее, в порядке убывания их блеска. Эти обозначения используются до сих пор.
Видимый годовой путь Солнца проходит через тринадцать созвездий, начиная от точки весеннего равноденствия: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Змееносец, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. По древней традиции только двенадцать из них называются зодиакальными. Созвездие Змееносца к зодиакальным созвездиям не причисляют.
Зодиакальные созвездия. Книга символов.
Самые яркие звезды имеют собственные названия
Гиппарх Изображение созвездия Орион из «Уранометрии» Байера
По мере развития пауки и в связи с изобретением телескопов количество исследуемых звезд все увеличивалось. Для их обозначения уже не хватало букв, греческого алфавита. И тогда звезды начали обозначать латинскими буквами. Когда же закончились и они, звезды стали обозначать цифрами (например, 61 Лебедь). Рефлектор с диаметром главного зеркала 6 м. Специальная астрофизическая обсерватория Российской АН. Северный Кавказ.
До изобретения компаса звезды были основными ориентирами: именно по ним древние путешественники и мореходы находили нужное направление. Астронавигация (ориентирование по звездам) сохранила свое значение и в наш век космический и атомной энергии. Она необходима для штурманов и космонавтов, капитанов и пилотов. Навигационными называют 25 ярчайших звезд, с помощью которых определяют местонахождение корабля.
Самая известная группа звезд в северном полушарии – ковш Большой Медведицы
Созвездие Большой Медведицы может служить хорошим помощником для запоминания ярчайших звезд Северного полушария По ковшу Большой Медведицы легко определить северное направление
Расстояние Полярной звезды от северного полюса мира в настоящее время чуть меньше 1’. Вблизи северного полюса мира в настоящее время находится Малой Медведицы – Полярная звезда.
Интересно, что: Только в 58 созвездиях самые яркие звезды называются α (альфа). В 13 созвездиях самые яркие звезды – β (бета), а в некоторых других – и другие буквы греческого алфавита. Самые большие размеры имеет созвездие Гидра (1303 квадратных градуса). Самые маленькие размеры имеет созвездие Южный Крест (68 квадратных градусов). Самые большие размеры из видимых в северном полушарии имеет созвездие Большая Медведица (1280 квадратных градусов). Самое большое число звезд ярче второй звездной величины содержит созвездие Орион – 5 звезд. Самое большое количество звезд ярче четвертой звездной величины содержит созвездие Большая Медведица – 19 звезд.
Видимое суточное движение звёзд
В северной части неба можно отыскать Полярную звезду. Кажется, что все неё вращается вокруг неё. На самом же деле вокруг своей оси вращается Земля с запада на восток, а весь небосвод вращается в обратном направлении с востока на запад. Полярная звезда для данной местности остается почти неподвижной и на одной и той же высоте над горизонтом. Очевидно, что суточное движение звезд (светил) — наблюдаемое кажущееся явление вращения небесного свода — отражает действительное вращение земного шара вокруг оси. Суточные дуги светил в полярной области
Звезды, составляющие ковш Большой Медведицы, в пространстве расположены очень далеко друг от друга и никакой гравитационно связанной группы не образуют
Зимний треугольник составляют ярчайшие звезды Ориона, Большого Пса и Малого Пса. Яркие звезды Вега, Денеб и Альтаир образуют Летний треугольник.
СЕВЕРНОЕ ПОЛУШАРИЕ Так выглядит звездный атлас северного полушария небесной сферы
Изменение звездного неба В течение суток вид звездного неба меняется. Нам кажется, что оно вращается с востока на запад. Очевидно, что это кажущееся вращение небосвода. В действитель- ности оно отражает вращение Земли вокруг своей оси.
Основные точки, линии и плоскости небесной сферы.
Основные точки, линии и плоскости небесной сферы — небесная сфера; отвесная (вертикальная линия); зенит, надир; истинный (математический) горизонт; вертикальный круг (вертикал светила); ось мира, южный полюс, северный полюс мира; круг склонения, суточная параллель; небесный меридиан, точки севера, юга, запада, востока; полуденная линия; экдиптика
Небесная сфера – это воображаемая сфера сколь угодно большого радиуса, в центре которой находится наблюдатель. Свойства небесной сферы: центр небесной сферы выбирается произвольно. Для каждого наблюдателя – свой центр, а наблюдателей может быть много. угловые измерения на сфере не зависят от ее радиуса. На небесную сферу проецируются звезды, Солнце, Луна, планеты.
Звезды, составляющие ковш Большой Медведицы, в пространстве расположены очень далеко друг от друга и никакой связанной группы не образуют альфа бета гамма дельта эпсилон дзета эта
Отвесная линия пересекает поверхность небесной сферы в двух точках: в верхней Z – зените и в нижней Z’ – надире.
Плоскость, проходящая через центр небесной сферы и перпендикулярная отвесной линии называется математическим (истинным) горизонтом.
Звезды в течение суток описывают круги с центром недалеко от Полярной звезды. Наблюдаемое суточное вращение небесной сферы – кажущееся явление, отражающее действительное вращение земного шара вокруг оси. Вращение звездного неба в течение суток. Обсерватория в Мауна-Кеа, Гавайи. Вращение Земли вызывает у наблюдателя иллюзию вращения небесной сферы. Любой наблюдатель видит лишь половину небесной сферы, другая половина от него заслоняется земным шаром.
Большой круг небесной сферы, проходящий через зенит, северный полюс мира, надир и южный полюс мира называется небесным меридианом Плоскости математического горизонта и небесного меридиана пересекаются по прямой NS, называемой полуденной линией (в этом направлении отбрасывают тень предметы, освещаемые Солнцем, в полдень). Точка N — точка севера. Точка N – точка севера. Точка S – точка юга.
Ось видимого вращения небесной сферы называется осью мира. Ось мира пересекает небесную сферу в точках Р и Р’ – полюсах мира.
Вид звёздного неба зависит от широты места наблюдения. На полюсах Земли видна только половина небесной сферы. На экваторе Земли в течение года можно увидеть все созвездия. В средних широтах часть звёзд являются незаходящими, часть – невосходящими, остальные восходят и заходят каждые сутки.
Небесным экватором называется большой круг, перпендикулярный оси мира. Небесный экватор пересекается с математическим горизонтом в точках востока E и запада W.
Большой круг небесной сферы, проходящий через зенит, северный полюс мира, надир и южный полюс мира называется небесным меридианом Плоскости математического горизонта и небесного меридиана пересекаются по прямой NS, называемой полуденной линией (в этом направлении отбрасывают тень предметы, освещаемые Солнцем, в полдень). Точка N — точка севера. Точка N – точка севера. Точка S – точка юга.
Экваториальная система координат Круг склонения – большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и наблюдаемое светило. Суточная параллель – малый круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и светило. Склонение светила (δ) – угловое расстояние от плоскости небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Прямое восхождение (α) – угловое расстояние отсчитанное от точки весеннего равноденствия вдоль небесного экватора в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы. Положение светил на небесной сфере определяется экваториальными координатами
Эклиптика – видимый годовой путь центра солнечного диска по небесной сфере. Перемещение Солнца по эклиптике вызвано годовым движением Земли вокруг Солнца. Центр солнечного диска пересекает небесный экватор два раза в году – в марте и в сентябре. Взаимное расположение небесного экватора и эклиптики
Эклиптика Видимый годовой путь Солнца среди звезд называется эклиптикой. В плоскости эклиптики лежит путь Земли вокруг Солнца, т. е. ее орбита. Она наклонена к небесному экватору под углом 23° 26′ и пересекает его в точках весеннего (телец, около 21 марта) и осеннего (весы, около 23 сентября) равноденствия.
Главные выводы Созвездие — участок неба с характерной наблюдаемой группировкой звезд и других постоянно находящихся в нем астрономических объектов, выделенный для удобства ориентировки и наблюдения звезд. Шкала звездных величин, предложенная Гиппархом, позволяет различать звезды по своему блеску. Наблюдаемое суточное движение звезд является отражением действительного вращения Земли вокруг своей оси. Небесная сфера — воображаемая сфера произвольного радиуса с центром в выбранной точке пространства. Видимый годовой путь Солнца среди звезд называется эклиптикой.
Задания стр.21 № 1-6
Номер материала: ДБ-1163198
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Вузы в Москве перейдут на удаленку из-за ситуации с COVID-19
Время чтения: 1 минута
В Китае из школьных библиотек изымут все книги, «прославляющие ценности Запада»
Время чтения: 1 минута
Итальянский учитель дал детям задание на лето и прославился
Время чтения: 4 минуты
В Петербурге отменили бал медалистов
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор: почти половина учителей не дотягивает до базового уровня подготовки
Время чтения: 2 минуты
Выплаты и льготы для студентов в 2021 году
Время чтения: 14 минут
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник