Не пропустите! 29.02-01.03 — онлайн-конференция «Образовательные технологии 2020» Быстрая регистрация→
Конкурс разработок «Пять с плюсом» февраль 2020
Добавляйте свои материалы в библиотеку и получайте ценные подарки
Конкурс проводится с 1 февраля по 29 февраля

Методический материал "Опорные конспекты по астрономии"

Данный методический материал используется при изучении астрономии в 10-11 классах. Опорные конспекты реализуют принципы последовательности и системности. Смысл опорного конспекта как средства обучения в том, что он через зрительно воспринимаемые образы, знаки и другие изобразительные средства вызывает из памяти учеников необходимые ассоциации, опорные знания, помогает достаточно компактно выстроить систему некоторого блока содержания, облегчает понимание его структуры и тем самым способствует усвоению. Опроные конспекты применяются при изучении нового материала.
Просмотр
содержимого документа

Небесные координаты

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Горизонтальные координаты

                                            Положение звезды М задается ее высотой h                          

                                            (угловое расстояние от  горизонта  вдоль              

                                             большого круга – вертикала) и

                                             азимутом А (измеренное  к западу угловое  

                                             расстояние от точки юга до вертикала).

                                             Высота изменяется: 

                                              от 0° до +90° (над  горизонтом)

                                              от 0° до -90° (под   горизонтом)

                                              Азимут изменяется:   от 0° до 360°

            Экваториальные координаты

                                                                     «Склонение» звезды измеряется ее 

                                                            угловым расстоянием к северу или 

                                                            югу  от небесного экватора:

                                                            " +" к северу, " - " к югу.

                                                            «Прямое восхождение» измеряется

                                                                         от  точки весеннего равноденствия 

                                                             до круга склонения звезды.

                                                             «Прямое восхождение» изменяется

                                                             от  0° до 360° или от 0 до 24 часов.

 

 

 

 

 

 

 

Расстояния до звезд. Характеристики звезд

  • Звезда — это массивный газовый шар, излучающий свет и удерживаемый в состоянии равновесия силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза.
  • Годичный параллакс звезды — угол, под которым со звезды видна большая полуось земной орбиты, перпендикулярная направлению на звезду.

                                              Парсек (пк) — расстояние, с которого средний 

                                               радиус земной орбиты, перпендикулярный

                                               лучу зрения, виден под углом в 1′′.

                                              

                                               Световой год — расстояние, которое свет, 

                                               распространяясь в вакууме, проходит за один

                                                год.

 

 

  • Абсолютная звёздная величина (М) - видимая звёздная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на расстоянии           10 пк.
  • Светимость — полная энергия, излучаемая звездой за единицу времени.
  • (измеряется в ваттах или в единицах светимости Солнца).
  • Спектральная классификация —классификация звёзд по спектру излучения, с учётом видов спектральных линий и их интенсивности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Видимое движение звезд

 

                                                                Высота видимого полюса мира

                                                                над горизонтом равна модулю

                                                                географической широты места

                                                                наблюдения

                                                                                         hp =

                                                           В зависимости от места наблюдения

                                                           на Земле меняется вид звёздного неба                                        

                                                           и  характер суточного движения звёзд .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расположение наблюдателя

Наблюдение суточного движения звезд

На полюсе

двигаясь вследствие вращения Земли параллельно небесному экватору, звёзды остаются на неизменной высоте над горизонтом, не восходят и не заходят.

На экваторе

На экваторе в течение суток все светила побывают над горизонтом.

В средних широтах

В средних широтах лишь часть звёзд Северного полушария неба никогда не заходит. Часть звёзд Южного полушария при этом никогда не восходит. Все остальные звёзды как Северного, так и Южного полушария восходят и заходят.

 

 

 

 

Кульминация - момент пересечения светилом небесного меридиана.

 

                                          В верхней кульминации светило при суточном

                                          движении находится в наивысшей точке над

                                          горизонтом, ближайшей к зениту.

 

                                          Нижняя кульминация происходит через

                                          половину  суток после верхней кульминации.

 

                                                Высота звезды в верхней кульминации:

 

 

 

          – географическая широта

           δ – склонение светила

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годичное движение Солнца

 

Год - промежуток времени, в течение которого Солнце обходит полный круг по небесной сфере.

Эклиптика - круг небесной сферы, по которому движется солнце за год.

  • Наклон эклиптики к небесному экватору равен 230 26'

Осеннее(23 сентября)  и весеннее(21 марта) равноденствие - точки пересечения эклиптики с небесным экватором.

В эти два дня прямые лучи Солнца падают на экватор вертикально (говорят, что «солнце в зените»). Поэтому:

  • Днём освещается ровно половина Земли от полюса до полюса.
  • День везде на Земле равен ночи 12 часов день=12 часов ночь.
  • На полюсах в эти дни меняется день на ночь.
  • 21 марта в северном полушарии начинается астрономическая весна (т.е.начиная с 22 марта везде в северном полушарии день будет длиннее ночи).
  • 23 сентября всё происходит наоборот: В северном полушарии начинается астрономическая осень (т.е.начиная с 24 сентября везде в северном полушарии день будет короче ночи).

22 июня и 22 декабря – дни солнцестояния

  • В эти два дня прямые лучи Солнца падают на тропики (22 июня – на северный тропик «Рака», 22 декабря – на южный (тропик «Козерога»).
  • С 22 декабря до 20 марта в южном полушарии – астрономическое лето, в северном полушарии – астрономическая зима.
  • http://earth-chronicles.ru/Publications_10/39/ni9xIaYS4zg.jpgС 23 июня по 22 сентября в северном полушарии – астрономическое лето, в южном полушарии - астрономическая зима.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Движение и фазы Луны. Затмения

 

  • Луна меняет свой вид. Сама она не излучает света, поэтому на небе видна только освещенная Солнцем поверхность – дневная сторона.
  • По мере движения Луны вокруг Земли ее внешний вид меняется – происходит смена лунных фаз.

Лимб – видимый край диска Луны.

Терминатор – линия, разделяющая освещенную и неосвещенную поверхности Луны.

Фаза Луны – это отношение площади освещенной части видимого диска Луны ко всей его площади.

Основные фазы Луны:

  • новолуние (начало лунного месяца),
  • первая четверть (солн. лучи освещают правую половину лунного диска),
  • полнолуние (поверхность Луны  максимально отражает солнечные лучи),
  • последняя четверть (видима только левая половина лунного диска).

http://jtanz.tmweb.ru/wp-content/uploads/2014/03/%D0%BB%D1%83%D0%BD-%D1%84.jpg 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сидерический (звездный) месяц – один полный оборот Луны вокруг Земли

 (27, 3 суток).

Синодический (солнечный) месяц – промежуток времени между последовательными одноименными фазами Луны (29,5 суток).

                 29,5 - 27,3 = 2,2 суток Луна догоняет Солнце.

  • На Луне происходит смена  дня и ночи: две недели – день и две недели - ночь.

http://itd1.mycdn.me/image?id=856435535170&t=20&plc=WEB&tkn=*DvS9aLhmj16QUs756rXWdY9CjJAhttp://astro-rain.weebly.com/uploads/2/5/3/0/25307664/5797825_orig.jpg 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конфигурации планет

Орбита - траектория движения небесного тела.

По отношению к орбите Земли планеты разделяются на:

  • внутренние (нижние) - Меркурий, Венера (их орбиты расположены внутри земной орбиты),
  • внешние (верхние) - Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун(их орбиты расположены вне орбиты Земли).

Конфигурации - особые, геометрически правильные, взаимные расположения Солнца, Земли и планет.

 Виды конфигураций:

  • Соединения - это расположение Солнца, Земли и планеты на одной прямой, при этом планета находится либо между Солнцем и Землей (нижнее соединение), либо прячется от Земли за Солнцем (верхнее соединение).
  • Элонгация - максимальное угловое удаление нижних планет от Солнца.
  • Противостояниепланета расположена вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу.
  • Квадратура - угловое расстояние между Солнцем и верхней планетой составляет 90˚.
  • Конфигурации, которые создаются внутренними и внешними планетами, различны.

https://pandia.ru/text/77/481/images/image001_320.jpg 

Конфигурации планет

внутренние (нижние)

внешние (верхние)

соединения V1 и V3 (верхнее и нижнее)

квадратуры M2 и М4 (восточная и западная) 

элонгации V2 и V4 (восточная и западная)

соединение M1 и противостояние M3

 

 

  • Единственной конфигурацией, в которой может находиться любая, и нижняя, и верхняя планета, является верхнее соединение.

 

  • Сидерический  (или звездный) период обращения планеты (Т) - промежуток времени, в течение которого планета совершает полный оборот вокруг Солнца по орбите.
  • Синодический  период (S) - промежуток времени между двумя одинаковыми конфигурациями планеты. 

 

 

 

Строение Солнечной системы

Солнечная система —это всё космическое пространство и вся материя, находящаяся в сфере притяжения Солнца.

 

Планеты —тела, имеющие форму, близкую к сферической, движущиеся вокруг звезды в её гравитационном поле, светящиеся отражённым от звезды светом и расчистившие область своей орбиты от других мелких объектов.

Группы больших планет

(разделение на группы по размерам, массе, плотности,

удаленности от Солнца, температуре)

 

          Планеты земной группы                          Планеты-гиганты

(Земля, Меркурий, Венера, Марс)          (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун)   

 

Общие свойства планет земной группы и планет-гигантов

  • У обеих групп планет одна звезда, вокруг которой происходит вращение.
  • У обеих групп планет присутствуют спутники (не у всех).
  • У всех планет сохраняется общая структура с ядром в центре, различается лишь химический состав внешних слоёв.
  • Наличие атмосферы (кроме Меркурия).
  • Шарообразная форма.
  • Способность расчистить своей гравитацией свою орбиту от посторонних небесных тел.
  • Все планеты существуют в соответствии с законами, применимыми для астрономических объектов. (Имеют гравитацию, ось вращения и т.д.)

Отличия:

  • Разная плотность(средняя плотность планет земной группы в 5 раз больше);
  • Различие в химическом составе планет и агрегатном состоянии вещества планет (значительная часть массы планет-гигантов  - газообразное и жидкое состояние);
  • Скорость вращения вокруг оси (планеты-гиганты вращаются быстрее);
  • Число спутников.

 

 

 

 

Земля и Луна - двойная планета

Строение Земли:

  • атмосфера (воздушная оболочка)
  • гидросфера (водная оболочка Земли)
  • литосфера (твердая оболочка Земли)

Атмосфера

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/AtmosphereLayers.svg/800px-AtmosphereLayers.svg.png 

  • тропосфера (8-18 км)
  • стратосфера (11-50 км)
  • мезосфера (50-90 км)
  • термосфера(100-800 км) 

 

 

 

Гидросфера

Гидросфера -  уникальное явление в Солнечной системе, никакая другая из известных планет ею не располагает.

Литосфера

  • кора (толщина коры: от 4-10 км под океанами, до 30-70 км под материками)
  •  мантия
  • ядро(Радиус ядра – примерно половина радиуса планеты.

Во внутренней части ядра вещество находится в твердом состоянии, во внешней – в жидком)

 

 

 

Магнитосфера Земли

В околоземном космическом пространстве существует область, которую называют магнитосферой, хотя по своей форме она вовсе не является сферой. Магнитосфера сжата с дневной стороны и вытянута  в виде сигарообразного шлейфа с ночной. Шлейф диаметром немногим менее 250 тыс. км простирается за Землей  на 5,6 млн км.

 

 

 

Луна

  • Луна относится к телам планетного типа.
  • Радиус Луны: около 1700 км.
  • Масса в 81 раз меньше земной.
  • Средняя плотность: 3300 кг/м3.
  • Сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли.
  • На Луне нет ни гидросферы, ни атмосферы.
  • Луна не имеет заметного магнитного поля.
  • Из-за медленного вращения Луны вокруг оси её поверхность в течение дня нагревается до +130°С, а в течение ночи остывает до                  -170°С.
  • На Луне есть светлые области – материки и более темные – моря.
  • Луна является единым материковым щитом, на котором в виде отдельных вкраплений располагаются пониженные участки поверхности, покрытые застывшей лавой – моря. Моря занимают примерно 40% площади видимой стороны Луны. Практически все моря находятся на видимой стороне Луны, а впадины, которые есть на ее обратной стороне, в большинстве своем не заполнены лавой.
  • Наиболее характерными формами рельефа Луны являются кратеры самого различного размера. Дно крупных кратеров бывает частично или полностью затоплено лавой, над которой возвышается центральная горка. Самые крупные кратеры (100 км и более в диаметре) окружены возвышающимся на 2–3 км над окружающей местностью валом с пологими склонами. Глубина кратера обычно в 5–10 раз меньше его диаметра и немногим больше высоты вала.
  • Изучение Луны дает возможность понять геологические процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом, от которого на нашей планете не осталось никаких следов.

 

 

 

 

 видимая сторона                                                                                                 невидимая        

 Луны                                                                                                                    сторона                        

                                                                                                                                Луны

 

 

 

 

                                                                         

 

 

 

Планеты Солнечной системы

Общие свойства планет земной группы и планет-гигантов

  • У обеих групп планет одна звезда, вокруг которой происходит вращение.
  • У обеих групп планет присутствуют спутники (не у всех).
  • У всех планет сохраняется общая структура с ядром в центре, различается лишь химический состав внешних слоёв.
  • Наличие атмосферы (кроме Меркурия).
  • Шарообразная форма.
  • Способность расчистить своей гравитацией свою орбиту от посторонних небесных тел.
  • Все планеты существуют в соответствии с законами, применимыми для астрономических объектов.

Физические характеристики планет

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Масса (в массах Земли)

0,06

0,82

1

0,11

Диаметр (в диаметрах Земли)

0,38

0,95

1

0,53

Плотность, кг/м3

5500

5200

5515

4000

Период вращения вокруг оси

59 сут

243 сут

24 ч

24 ч 37 мин

Наличие магнитного поля

(в сравнении с земным)

1% от земного

нет

1

нет

Атмосфера: химический состав

нет

95% СО2, 3-5% N2

78% N2, 21% О2, 1% смесь газов

95% СО2, 2-3% N2, 1-2% Аr

Температура атмосферы: миним/максим, К

-

735/735

240/310

200/270

Число спутников

нет

нет

1

2

Названия самых крупных спутников

 

 

Луна

Фобос, Деймос

Общие свойства планет земной группы

  • Имеют небольшие размеры и массы.
  • Состоят из тяжелых металлов.
  • Твердая поверхность,  большая плотность.
  • Медленно вращаются вокруг своих осей.
  • Мало спутников (0-2).
  • Находятся близко от Солнца, внутри пояса астероидов.

 

 

 

Солнце, состав и строение

 

  • Солнце - звезда, представляющая огромный раскаленный плазменный шар.
  • Солнце вращается вокруг своей оси в направлении движения планет вокруг него.

          Rc = 109 Rз                           Тс = 6000 К (на поверхности)          

          Мс = 330 000 Мз                   Тс = 13 500 000 К (в центре)

 

 Химический состав:  Н2 - 70%,  Не - 28%

На Солнце обнаружено более 70 химических элементов.

 

  Внутреннее строение:       ядро (зона  термоядерных реакций)

                                               лучистая зона (излучение энергии)

                                               конвективная зона     

Атмосфера Солнца:             фотосфера (нижний слой)                             

                                               хромосфера (средний слой)

                                               солнечная корона (верхний слой)

Строение Солнца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Солнечная активность - комплекс нестационарных  образований  в атмосфере Солнца ( пятна, факелы, протуберанцы, вспышки и др.).

 

 

 

 

 

Карликовые планеты.  Малые тела Солнечной системы

 

Карликовая планета  -  небесное тело, которое:

  • обращается по орбите вокруг Солнца;
  • имеет достаточную массу для того, чтобы под действием сил гравитации поддерживать сферическую форму;
  • не является спутником планеты;
  • не может расчистить район своей орбиты от других объектов.

Карликовые планеты: Плутон, Церера (бывший астероид), Эрида. 

 

Малые тела Солнечной системы  - тела, обращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся планетами, карликовыми планетами и их спутниками.

 

Название

Определение

Астероид (малая планета)

Небольшое небесное тело Солнечной системы, имеющее неправильную форму и движущееся по орбите вокруг Солнца.

Комета

Непрочное тело (сгусток замерзших газа и пыли),  которое вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите.

Метеор

 ("падающая звезда")

Явление, возникающее при сгорании в атмосфере Земли мелких метеорных тел.

Болид

Яркий огненный шар на небе, образовавшийся в результате вторжения метеоритного тела в атмосферу Земли.

 Метеорит

Каменное или железное небесное тело разнообразных размеров, форм  и состава.

 

                     Строение кометы                                           Радиант - область небесной          

http://www.razlib.ru/astronomija_i_kosmos/vinovnica_zemnyh_bed/i_001.png                                                                                                 сферы, кажущаяся источником 

                                                                                                 метеоритов.

http://uvaomos.news/upload/iblock/a89/a899c3a7e8844e22df556c61afdce0b5.jpg

 

 

 

 

 

 

 

Переменные и нестационарные звезды

 

Физические переменные (нестационарные) звёзды — переменные звёзды, изменения блеска которых обусловлены физическими процессами, происходящими в их недрах.

 

Типы переменных звезд:

  1. Пульсирующие переменные звёзды —это физические переменные звёзды, у которых происходят периодические колебания блеска.
  • Мириды —класс пульсирующих переменных звёзд с периодом от нескольких недель до года и более. (Изменение блеска мирид связано с их периодическим сжатием и расширением. )
  • Цефеиды —класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период—светимость, названный в честь звезды δ Цефея. (Полярная звезда — самая известная звезда класса цефеид) Изменение светимости цефеид сопровождается изменениями их лучевой скорости и температуры. Цефеиды жёлтые яркие гиганты, гиганты или сверхгиганты спектральных классов F и G, обладающие очень высокой светимостью.
  1. Новые звёзды —звёзды, светимость которых внезапно увеличивается в 103—106 раз в течение суток.

За время вспышки новая излучает 1038 Дж энергии (столько энергии Солнце излучает за 100 тыс. лет).

  1. Сверхновая I класса —катаклизмическая переменная звезда, являющаяся результатом взрыва белого карлика.
  2. Сверхновая II класса является конечным этапом эволюции массивной одиночной звезды.
  3. Нейтронная звезда - космическое тело, состоящее из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (1—2 км) корой вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов.
  4. Пульсар —нейтронная звезда, обладающая очень быстрым вращением и мощным магнитным полем.
  5. Чёрная дыра —область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что даже свет не может его преодолеть.

 

Информация о публикации
Загружено: 26 января
Просмотров: 330
Скачиваний: 13
Александрова Татьяна Валентиновна
Астрономия, 11 класс, Разное
Скачать материал