Praktiskais darbs Nr.1
"Zvaigžņu koordinātu noteikšana"
(darbs ar kartes koordinātu režģi)
| Zvaigzne | Zvaigznājs | Interesanti fakti par zvaigzni |
| Siriuss | α Canis Major | Spožākā zvaigzne un vistuvāk Zemei (9 gaismas gadi) |
| Epsilons | ξ Aurigae | Zvaigznes diametrs ir 3000 reižu lielāks par Saules diametru |
| Deklinācija δ = taisnā pacelšanās α = | ||
| Alfa | α Hercules | Tilpums ir 10 15 reizes lielāks par Saules tilpumu, un gaismai ir nepieciešami 1200 gadi, lai sasniegtu Zemi. |
| Deklinācija δ = taisnā pacelšanās α = | ||
| α Cassiopeiae | Zvaigznes viela ir 2 miljonus reižu blīvāka par ūdeni | |
| Deklinācija δ = taisnā pacelšanās α = | ||
| Tay | τ Ķīna | Visvairāk līdzīgs Saulei |
| Deklinācija δ = taisnā pacelšanās α = | ||
| Rigels | β Orionis | Vistālāk no Zemes (1400 gaismas gadi) |
| Deklinācija δ = taisnā pacelšanās α = | ||
| Betelgeuse | α Orionis | Zvaigznes blīvums ir 30 reizes mazāks par gaisa blīvumu |
| Deklinācija δ = taisnā pacelšanās α = |
| Novērtējums |
Tagad iepazīsimies ar Saules orientēšanās metodēm.
1. Pusdienas līnija vienmēr ir vērsta no ziemeļiem uz dienvidiem. Ar tās palīdzību jūs vienmēr varat noteikt horizonta malas.
2. Īstā pusdienlaikā objektu ēna vienmēr ir vērsta uz ziemeļiem, un Saule atrodas virs dienvidu punkta. Zinot patieso pusdienlaiku, ir viegli noteikt horizonta malas.
Zinot patieso pusdienlaiku, var orientēties ar pulksteņa palīdzību. Turot pulksteni horizontālā stāvoklī, virziet stundu rādītāju uz horizonta vietu, virs kuras atrodas Saule. Ignorējiet minūšu rādītāju. Intervāls starp stundu rādītāja beigām un punktu, kas parāda patieso pusdienlaiku konkrētai novērošanas vietai, tiek dalīts uz pusēm. Virziens no ciparnīcas centra caur iegūto vidu norādīs dienvidu punktu.
vietnes virsma ir horizontāla, svērtā līnija sakritīs ar līniju, kas novilkta uz stieņa.
Uzstādot stieni (gnomonu) perpendikulāri jūsu izvēlētās horizontālās platformas virsmai, pulksten vienpadsmitos atzīmējiet gnomona ēnas gala pozīciju. Ar rādiusu, kas vienāds ar šīs ēnas garumu, ar centru pie gnomona pamatnes, atšķaidiet loku.
Jūs zināt, ka pirms pusdienlaika ēnas garums tiek saīsināts, bet pēc pusdienlaika tas sāk pagarināties. Sekojiet, kad ēna no gnomona, pagarinot, atkal sasniedz loku, un atzīmējiet šo punktu uz loka. Attālumu starp iegūtajiem punktiem A un B sadaliet uz pusēm un savienojiet loka vidu - punktu C ar stieņa pamatni. Šī būs pusdienlaika rinda.
Lai pārliecinātos, ka pusdienas līnija ir novilkta pareizi, atkārtojiet visu vēlreiz, bet nedaudz agrāk vai vēlāk nekā pirmo reizi. Ja abas līnijas sakrīt, tad pusdienlaika līnija ir definēta pareizi.
Nākamajā dienā, iepriekš pārbaudot pulksteni ar precīzu laika signālu, sekojiet vietējam laikam, kurā ēna no gnomona sakrīt ar pusdienas līniju. Šis būs īstais pusdienlaiks, jo tieši šajā brīdī Saules augstums virs horizonta ir vislielākais un ēna no gnomona ir vismazākā. Jūs redzēsiet, ka patiesais pusdienlaiks nav tas pats, kas pulksten 12 — pulksteņa pusdienlaika rādījums. Tas nav pārsteidzoši, jo pulkstenis rāda dzemdību jeb standarta laiku, un gnomons rāda pusdienas laiku atbilstoši Saules kustībai.
Saules noteikto laiku sauc par patieso Saules laiku, un laika intervālu starp diviem īstiem pusdienlaikiem sauc par patieso Saules dienu.
Skaidrs, ka, orientējoties uz Sauli, jāizmanto saules laiks.
Novērojums #2
"Cirkumpolārie zvaigznāji"
(zvaigžņu ģeometriskā ceļa novērošana)
Zvaigžņotā naktī ievērojiet apkārtpolāro zvaigznāju atrašanās vietu debess ziemeļu daļā: Ursa Major, Ursa Minor un Cassiopeia. Ieskicējiet to relatīvās pozīcijas.
No šīs vietas novērojiet šo zvaigznāju atrašanās vietu ik pēc 2 nedēļām.
| Secinājums: | |||
| Novērtējums | |||
Pārbaudes darbs Nr.1 (paškontrole)
zvaigznājus. Zvaigžņu kartes. Debesu koordinātas
1. iespēja
1. No zvaigžņu kartes nosaki ekvatoriālās koordinātas šādām zvaigznēm: 1) α Svari; 2) β Lyra.
2. Kāpēc Ziemeļzvaigzne gandrīz nemaina savu pozīciju attiecībā pret horizontu?
2. iespēja
1. Atrodiet zvaigžņu kartē un nosauciet objektus ar koordinātām: 1) α = 15 h 12 min, δ = - 9°; 2) α — 3 h 40 min,
2. Kuros punktos debess ekvators krustojas ar horizonta līniju?
3. iespēja
1. No zvaigžņu kartes nosaki ekvatoriālās koordinātas šādām zvaigznēm: 1) α Ursa Major; 2) γ Orions.
2. Kā pasaules ass ir attiecībā pret Zemes asi? attiecībā pret debess meridiāna plakni?
4. iespēja
1. Kādā zvaigznājā atrodas Mēness, ja tā koordinātes
α = 20 h 30 min, δ = -20°?
2. Kuros punktos debess meridiāns krustojas ar horizontu?
5. iespēja
1. No zvaigžņu kartes nosaki ekvatoriālās koordinātas šādām zvaigznēm: 1) α Persejs; 2) β Kita.
2. Kāds ir zenīta punkta augstums virs horizonta?
6. iespēja
1. Pamatojoties uz zvaigžņu karti, nosakiet zvaigznāju, kurā atrodas galaktika M 3 1, ja tās koordinātas ir α = 0 h 40 min, δ = +41°.
2. Kā horizonta plakne šķērso attiecībā pret zemeslodes virsmu?
ORIENTĒŠANĀS UZ MĒness
Mēness, tāpat kā zvaigznes, var kalpot kā uzticams ceļvedis, kas palīdz noteikt horizonta malas. Atcerieties divus veidus, kā orientēties:
1) Pilnmēness ir visaugstāk virs horizonta pusnaktī. Šobrīd tas atrodas virs dienvidu punkta un dod pietiekami daudz gaismas, lai skaidri redzētu objektu ēnu. Pusnaktī ēna no objektiem ir visīsākā un ir vērsta uz ziemeļiem. Līdz pusnaktij ēna tiek vērsta uz ziemeļrietumiem, pēc pusnakts - uz ziemeļaustrumiem.
Jūs droši vien pamanījāt, ka Saules un Mēness orientācijas pilnmēness laikā ir ļoti līdzīgas.
2) Jaunais mēness novērojams debesu rietumu daļā uzreiz pēc saulrieta. Naktī, aprakstot loku debess dienvidu pusē, Mēness nolaižas uz austrumiem. Tas ir visaugstāk virs horizonta pusnaktī. Šobrīd tas atrodas virs dienvidu punkta.
Ziemeļu puslodes vidējos platuma grādos jaunā mēness kupris visās fāzēs izskatās uz rietumiem.
SAULES ORIENTĀCIJA
Saule ir tikpat uzticams ceļvedis kā zvaigznes. Taču, lai varētu orientēties pēc Saules, jāiemācās noteikt saules laiku un to izmantot. Paskaidrosim šo.
Pirmkārt, jums ir jānosaka pusdienas līnijas virziens. Lai to izdarītu, jāizvēlas horizontāla platforma (pagalmā, uz balkona, uz palodzes), kur ieplūst saules gaisma. Vietnes līmeni var pārbaudīt, izmantojot līmeni vai līmeņrādi. Līmeņrādi ir viegli izgatavot pašam. Paņemiet divas vienādas taisnstūrveida sloksnes un piestipriniet vienu pie otras taisnā leņķī. Vertikālās joslas vidū uzvelciet līniju un pakariet svaru uz vītnes. Ja
Šoi Ursa, tāpat kā visas debesu zvaigznes, katru dienu veic apgriezienu ap debess polu pretēji pulksteņrādītāja virzienam ar 24 stundu periodu.
Iedomājieties milzīgu ciparnīcu debesīs ar centru pasaules polā (praktiski pie Ziemeļzvaigznes) un skaitli 6 virs ziemeļu punkta. Šāda pulksteņa bultiņa iet no Ziemeļzvaigznes caur divām Lielā Lāča galējām zvaigznēm. Rokas kustība pa vienu debess ciparnīcas daļu notiek divu stundu laikā.
Lai noteiktu laiku, vispirms jāaprēķina mēneša datums no gada sākuma ar decimāldaļām. Katras trīs dienas tiek skaitītas kā viena mēneša desmitā daļa. Piemēram, 3. oktobris atbilst skaitlim 10.1. Šis skaitlis jāpievieno pulksteņa rādījumiem un summa jāreizina ar 2. Iegūtais reizinājums ir jāatņem no skaitļa 55,3, kas ir atkarīgs no norādīto zvaigznāju konkrētās pozīcijas. Jāatceras skaitlis 55.3. Nakts laika aprēķināšanas formula ir parādīta attēlā.!
Lai iepriekš teiktais būtu saprotamāks, atrisināsim uzdevumu: teiksim, 18. oktobrī pamanījāt, ka zvaigznes pulksteņa rādītājs ir vērsts uz skaitli 6. Cik pulkstenis bija?
Lēmums. Oktobris ir gada desmitais mēnesis, tāpēc 18. oktobris atbilst skaitlim 10,6. Pieskaitot šo skaitli pulkstenim un reizinot ar divi, iegūstam: (10,6 + 6) 2 = 32,2. Iegūtais skaitlis ir jāatņem no 55,3: 0,55,3-33,2 \u003d 22,1.
Atbilde: Novērojums tika veikts plkst. 22:06.
Praktizējiet šādu problēmu risināšanu.
Novērojums #3
"Novērošanas vietas ģeogrāfiskā platuma noteikšana, izmantojot eklimetru"
Novērošanai no kartona ar rādiusu 10 cm izgatavo paštaisītu ierīci - eklimetru, kura pusapaļai daļai tiek uzlikti pakāpes dalījumi, bet diametra centrā piestiprina tievu, bet stingru pavedienu (skat. att.) . Vītnes galā piestipriniet lodītes. Ja ekklimetra diametrs ir vērsts uz novēroto gaismekli, tad vītne izies cauri dalījumam, kas atbildīs gaismekļa augstumam virs horizonta h.
- precizējums - ideālā gadījumā darbs tiek veikts datorapmācības programmā IISS "Planetārijs"
Bez šīs programmas darbu var veikt, izmantojot kustīgu zvaigžņoto debesu karti: karti un pārklājuma apli.
Praktisks darbs ar kustīgu karti
zvaigžņotās debesis.
Priekšmets . Acīmredzama Saules kustība
Nodarbības mērķi .
Studentiem jāspēj:
1. Noteikt gaismekļu ekvatoriālās koordinātas kartē un otrādi, zinot koordinātas, atrast gaismekli un noteikt tā nosaukumu no tabulas;
2. Zinot Saules ekvatoriālās koordinātas, noteikt tās atrašanās vietu uz debess sfēras;
3. Noteikt saullēkta un saulrieta laiku, kā arī laiku, kas pavadīts virs zvaigžņu un Saules horizonta;
4. Aprēķināt zvaigznes augstumu virs horizonta augšējā kulminācijā, zinot novērošanas vietas ģeogrāfisko platumu un nosakot tās ekvatoriālās koordinātas kartē; atrisināt pretējo problēmu.
5. Nosakiet to gaismekļu deklināciju, kas neceļas vai nenostājas noteiktā novērojuma vietas platuma grādos.
Pamatjēdzieni. Ekvatoriālās un horizontālās koordinātu sistēmas.
Demonstrācijas materiāls. Kustīga zvaigžņoto debesu karte. Planetārijs. Ilustrācijas.
Studentu patstāvīgā darbība. Uzdevumu veikšana ar elektroniskā planetārija un kustīgas zvaigžņoto debesu kartes palīdzību.
Nodarbības pasaules skatījuma aspekts. Zinātniskas pieejas veidošana pasaules izpētē.
5. Ko parāda deklinācijas zīme?
6. Kāda ir punktu deklinācija, kas atrodas uz ekvatora?
Atrodiet kartē koncentriskus apļus, kuru centrs sakrīt ar debess ziemeļpolu. Šie apļi ir paralēles, tas ir, to punktu lokuss, kuriem ir vienāda deklinācija. Pirmajam aplim no ekvatora ir 30° deklinācija, otrajam - 60°. Deklināciju mēra no debess ekvatora, ja virzienā uz ziemeļpolu, tad δ > 0; ja uz dienvidiem no ekvatora, tad δ< 0.
Piemēram, atrodiet karieti, kapelu. Tas atrodas vidū starp paralēlēm 30° un 60°, tātad tā deklinācija ir aptuveni 45°.
Radiālās līnijas kartē atbilst deklinācijas apļiem. Lai noteiktu pareizo zvaigznes augšupeju, jums jānosaka leņķis no pavasara ekvinokcijas līdz deklinācijas aplim, kas iet caur šo zvaigzni. Lai to izdarītu, savienojiet pasaules ziemeļpolu un gaismekli ar taisnu līniju un turpiniet to, līdz tas krustojas ar kartes iekšējo robežu, uz kuras ir norādīts pulkstenis, tā ir gaismekļa pareizā augšupeja.
Piemēram, mēs savienojam kapelu ar pasaules ziemeļpolu, turpinām šo līniju līdz kartes iekšējai malai - aptuveni 5 stundas 10 minūtes.
Uzdevums studentiem.
Nosakiet gaismekļu ekvatoriālās koordinātas un, otrādi, atrodiet gaismekli no dotajām koordinātām. Pārbaudi sevi ar elektronisko planetāriju.
1. Nosakiet zvaigžņu koordinātas:
1. alauva | BET)a= 5h13m,d= 45° |
2. aRatnieks | B)a= 7h37m,d= 5° |
3. aMazs Suns | AT)a= 19h50min,d= 8° |
4. aĒrglis | G)a= 10h,d= 12° |
D)a= 5h12min,d= -8° |
|
E)a= 7h42min,d= 28° |
2. Pamatojoties uz aptuvenajām koordinātām, nosakiet, kuras zvaigznes ir:
1. a= 5h 12min,d= -8° | BET)aRatnieks |
2. a= 7h 31min,d=32° | B)bOrion |
3. a= 5h 52min,d=7° | AT)aDvīņi |
4. a= 4h 32min,d=16° | G)aMazs Suns |
D)aOrion |
|
E)aVērsis |
3. Nosakiet ekvatoriālās koordinātas un to, kurās zvaigznāji atrodas:
Lai izpildītu šādus uzdevumus, atcerieties, kā noteikt Saules stāvokli. Ir skaidrs, ka Saule vienmēr atrodas uz ekliptikas līnijas. Savienosim kalendāra datumu ar taisnu līniju ar diagrammas centru, un šīs līnijas krustošanās punkts ar ekliptiku ir Saules pozīcija pusdienlaikā.
Uzdevums studentiem.
1. iespēja
4. Saules ekvatoriālās koordinātas a = 15 h, d = –15°. Nosakiet kalendāra datumu un zvaigznāju, kurā atrodas Saule.
BET)a= 21 stunda,d= 0° B)a= -15°,d= 21 stunda B)a= 21 stunda,d= -15°
6. Labā Saules augšupeja a = 10h 4min. Kura ir spožākā zvaigzne, kas šajā dienā ir vistuvāk Saulei?
BET)asektants B)aHidra B)alauva
Lai noteiktu, kuri gaismekļi konkrētajā brīdī atrodas virs horizonta, kartē jāuzliek kustīgs aplis. Apvienojiet kustīgā apļa malā norādīto laiku ar kalendāra datumu, kas norādīts uz kartes malas, un zvaigznājus, kurus redzat "logā", ko šajā laikā redzēsit virs horizonta.
Dienas laikā debess sfēra veic pilnīgu apgriezienu no austrumiem uz rietumiem, un horizonts nemaina savu stāvokli attiecībā pret novērotāju. Ja pagriežam pārklājuma apli pulksteņrādītāja virzienā, imitējot debess sfēras ikdienas rotāciju, tad pamanīsim, ka daži gaismekļi paceļas virs horizonta, bet citi nostājas. Pagriežot pārklāto apli pulksteņrādītāja virzienā, ievērojiet apļa pozīciju, kad Aldebarans pirmo reizi parādījās virs horizonta. Paskaties, kāds laiks, kas atzīmēts uz pārklājuma apļa, atbilst vēlamajam datumam, tas būs vēlamais saullēkta laiks. Nosakiet, kurā horizonta pusē paceļas Aldebarans. Līdzīgi nosakiet zvaigznes iestatīšanas laiku un vietu un aprēķiniet gaismekļa uzturēšanās ilgumu virs horizonta.
Uzdevums studentiem.
7. Kuri no zvaigznājiem, kurus ekliptika šķērso, atrodas virs horizonta mūsu platuma grādos plkst. 22:00 25. jūnijā?
A) Ērglis B) Ophiuchus C) Lauva
8. Nosaki saullēkta un saulrieta laiku, dienas garumu
9. Nosaki saullēkta un saulrieta laiku, dienas garumu
Atcerieties attiecību, pēc kuras, zinot gaismekļu ekvatoriālās koordinātas, varat aprēķināt gaismekļa augstumu augšējā kulminācijā. Apskatīsim problēmu. Pierakstīsim nosacījumu: Maskavas platums j = 55°; tā kā datums ir zināms - 21. marts - pavasara ekvinokcijas diena, mēs varam noteikt Saules deklināciju - d \u003d 0 °.
Jautājumi studentiem.
1. Vai Saule sasniedz kulmināciju uz dienvidiem vai ziemeļiem no zenīta? (Jod < j, tad Saule sasniedz kulmināciju uz dienvidiem).
2. Kāda formula jāizmanto, lai aprēķinātu augstumu?
3. (h = δ + (90˚ - φ)
4. Aprēķināt Saules augstumu. h = 0° + 90° – 55° = 35°
Uzdevums studentiem. Izmantojot elektronisko planetāriju, nosakiet zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas un pārbaudiet problēmas risinājuma pareizību.
1. Kādā augstumā atrodas Saule 22. decembra pusdienlaikā pie Maskavas platuma 55°?
2. Kāds ir Vega augstums Kišiņevas augšējā kulminācijā (j = 47°2`)?
3. Kurā platuma grādos Vega sasniedz kulmināciju savā zenītā?
4. Kāds nosacījums ir jāizpilda Saules deklinācijai, lai Saule pusdienlaikā izietu cauri zenītam noteiktā platuma j?
Galvenie jautājumi: 1. Konstelācijas jēdziens. 2. Atšķirība starp zvaigznēm spilgtumā (spilgtumā), krāsā. 3. Lielums. 4. Zvaigžņu šķietamā diennakts kustība. 5. debess sfēra, tās galvenie punkti, līnijas, plaknes. 6. Zvaigžņu karte. 7. Ekvatoriālais SC.
Demonstrācijas un TCO: 1. Demonstrācija kustīga debesu karte. 2. Debess sfēras modelis. 3. Zvaigžņu atlants. 4. Caurspīdīgās plēves, zvaigznāju fotogrāfijas. 5. Debess sfēras modelis, ģeogrāfiskie un zvaigžņu globusi.
Pirmo reizi zvaigznes tika apzīmētas ar grieķu alfabēta burtiem. Bayger atlanta zvaigznājā zvaigznāju zīmējumi pazuda 18. gadsimtā. Lielumi ir parādīti kartē.
Ursa Major - (Dubhe), (Merak), (Fekda), (Megrets), (Aliot), (Mizar), (Benetašs).
Lyra - Vega, Lebedeva - Denebs, Bootes - Arcturus, Charioteer - Chapel, B. Dog - Sirius.
Saule, mēness un planētas kartēs nav parādītas. Saules ceļš uz ekliptikas ir parādīts ar romiešu cipariem. Zvaigžņu kartēs ir debesu koordinātu režģis. Novērotā ikdienas rotācija ir šķietama parādība, ko izraisa faktiskā Zemes rotācija no rietumiem uz austrumiem.
Zemes rotācijas pierādījums:
1) 1851. gada fiziķis Fuko - Fuko svārsts - garums 67 m.
2) kosmosa satelīti, fotogrāfijas.
Debesu sfēra- iedomāta sfēra ar patvaļīgu rādiusu, ko izmanto astronomijā, lai aprakstītu zvaigžņu relatīvo stāvokli debesīs. Rādiuss tiek pieņemts kā 1 dators.
88 zvaigznāji, 12 zodiaki. Nosacīti var iedalīt:
1) vasara - Lyra, Swan, Eagle 2) rudens - Pegasus ar Andromeda, Cassiopeia 3) ziema - Orion, B. Pes, M. Pes 4) pavasaris - Jaunava, Bootes, Lauva.
svērtenišķērso debess sfēras virsmu divos punktos: augšpusē Z - zenīts- un apakšā Z" - zemākais.
matemātikas horizonts- liels aplis uz debess sfēras, kura plakne ir perpendikulāra svērtenim.
Punkts N sauc par matemātisko horizontu ziemeļu punkts, punkts S - dienvidu punkts. Līnija NS- sauca pusdienas rinda.
debess ekvators sauc par lielo apli, kas ir perpendikulāra pasaules asij. Debesu ekvators krustojas ar matemātisko horizontu plkst austrumu punkti E un uz rietumiem W.
debesu meridiāns sauc par lielo debess sfēras loku, kas iet cauri zenītam Z, pasaules pols R, pasaules dienvidu pols R", zemākais Z".
Mājasdarbs: § 2.
zvaigznājus. Zvaigžņu kartes. Debesu koordinātas.
1. Aprakstiet, kādus ikdienas apļus zvaigznes raksturotu, ja tiktu veikti astronomiskie novērojumi: Ziemeļpolā; pie ekvatora.
Visu zvaigžņu šķietamā kustība notiek pa apli paralēli horizontam. Pasaules ziemeļpols, skatoties no Zemes ziemeļpola, atrodas zenītā.
Visas zvaigznes paceļas taisnā leņķī pret horizontu austrumu debesīs un arī atrodas zem horizonta rietumu debesīs. Debess sfēra griežas ap asi, kas iet caur pasaules poliem, pie ekvatora, kas atrodas tieši uz horizonta līnijas.
2. Izsakiet 10 stundas 25 minūtes 16 sekundes grādos.
Zeme veic vienu apgriezienu 24 stundās - 360 o. Tāpēc 360 o atbilst 24 stundām, tad 15 o - 1 stunda, 1 o - 4 minūtes, 15 / - 1 minūte, 15 // - 1 s. Tādējādi
1015 o + 2515 / + 1615 // \u003d 150 o + 375 / +240 / \u003d 150 o + 6 o +15 / +4 / \u003d 156 o 19 /.
3. Nosakiet Vegas ekvatoriālās koordinātas zvaigžņu kartē.
Aizstāsim zvaigznes nosaukumu ar burtu apzīmējumu (Lyra) un atradīsim tās atrašanās vietu zvaigžņu kartē. Caur iedomātu punktu mēs novelkam deklinācijas apli līdz krustojumam ar debess ekvatoru. Debesu ekvatora loks, kas atrodas starp pavasara ekvinokciju un zvaigznes deklinācijas apļa krustpunktu ar debess ekvatoru, ir šīs zvaigznes taisnā augšupeja, kas tiek skaitīta gar debess ekvatoru uz šķietamo ikdienas cirkulāciju. debess sfēra. Leņķiskais attālums, kas skaitīts no deklinācijas apļa no debess ekvatora līdz zvaigznei, atbilst deklinācijai. Tādējādi \u003d 18 h 35 m, \u003d 38 o.
Mēs pagriežam zvaigžņu kartes pārklājuma apli tā, lai zvaigznes šķērsotu horizonta austrumu daļu. Uz ekstremitātes, iepretim 22. decembra atzīmei, atrodam vietējo saullēkta laiku. Novietojot zvaigzni horizonta rietumu daļā, mēs nosakām vietējo zvaigznes iestatīšanas laiku. Mēs saņemam
5. Nosakiet zvaigznes Regulus augšējās kulminācijas datumu plkst. 21:00 pēc vietējā laika.
Mēs uzstādām pārklājuma apli tā, lai zvaigzne Regulus (Lauva) atrastos uz debess meridiāna līnijas (0 h - 12 h pārklājuma apļa skalas) uz dienvidiem no ziemeļpola. Pārklājuma apļa malā atrodam atzīmi 21 un pretī tai pārklājuma apļa malā nosakām datumu - 10. aprīlis.
6. Aprēķiniet, cik reižu Sīriuss ir spožāks par Ziemeļzvaigzni.
Ir vispāratzīts, ka ar viena lieluma starpību zvaigžņu šķietamais spilgtums atšķiras aptuveni 2512 reizes. Tad 5 lielumu starpība izmainīs spilgtumu tieši 100 reizes. Tātad 1. lieluma zvaigznes ir 100 reizes spožākas nekā 6. lieluma zvaigznes. Tāpēc divu avotu šķietamo zvaigžņu lielumu atšķirība ir vienāda ar vienu, ja viens no tiem ir gaišāks par otru (šī vērtība ir aptuveni vienāda ar 2,512). Vispārīgā gadījumā divu zvaigžņu redzamā spilgtuma attiecība ir saistīta ar to šķietamo lielumu atšķirību ar vienkāršu sakarību:
Gaismekļi, kuru spilgtums pārsniedz zvaigžņu spilgtumu 1 m, ir nulle un negatīvs lielums.
Sīriusa lielumi m 1 = -1,6 un Polaris m 2 = 2,1, mēs atrodam tabulā.
Mēs ņemam logaritmu iepriekšminētās attiecības abām daļām:
Tādējādi,. No šejienes. Tas ir, Siriuss ir 30 reizes spožāks par Ziemeļzvaigzni.
Piezīme: izmantojot jaudas funkciju, mēs saņemsim arī atbildi uz problēmas jautājumu.
7. Vai, jūsuprāt, ar raķeti ir iespējams aizlidot uz jebkuru zvaigznāju?
Zvaigznājs ir nosacīti definēts debess posms, kurā atrodas gaismekļi, kas atrodas dažādos attālumos no mums. Tāpēc izteiciens "lidot uz zvaigznāju" ir bezjēdzīgs.
Laboratorijas darbs nr.6.Nosakiet zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas
izmantojot kustīgu zvaigžņu diagrammu
Mērķis: iemācīties lietot mobilo zvaigžņoto debesu karti un ar tās palīdzību noteikt zvaigžņu koordinātas.
Aprīkojums: mobilā zvaigžņoto debesu karte.
Teorētiskā daļa.
Astronomija -
zinātne par Visumu, kas pēta debess ķermeņu kustību, uzbūvi, izcelsmi un attīstību.
Galvenie astronomijas uzdevumi:
Debess ķermeņu redzamo un pēc tam faktisko pozīciju un kustību izpēte telpā, nosakot to izmēru un formu;
debess ķermeņu fizikālās uzbūves, ķīmiskā sastāva, fizisko apstākļu uz virsmas un zarnās izpēte;
debess ķermeņu izcelsmes un attīstības problēmu risināšana.
Galvenās astronomijas sadaļas:
astrometrija - pēta debess ķermeņu stāvokli un Zemes rotāciju;
debess mehānika - pēta debess ķermeņu un mākslīgo pavadoņu kustību gravitācijas ietekmē;
astrofizika:
b) kosmoloģija - aplūko Visumu kopumā, tā attīstību un izcelsmi.
Galvenie astronomijas attīstības posmi
Sens (līdz teleskopiskam).
Teleskopisks (no G. Galileo).
Visu viļņu (kopš 1800. gada).
Ārpus atmosfēras (kopš 1961. gada).
Debesu sfēra
Lai izpētītu šķietamo gaismas atrašanās vietu un parādības, kuras astronomijā var novērot debesīs dienas vai daudzu mēnešu laikā, tiek izmantots jēdziens "debesu sfēra".
Debesu sfēra ir iedomāta sfēra ar patvaļīgu rādiusu, kuras centrā atrodas novērotāja acs. Visu gaismekļu šķietamais stāvoklis tiek projicēts uz šīs sfēras virsmas, abstrahējoties no faktiskajiem attālumiem, un tiek ņemts vērā tikai leņķiskais attālums starp tiem. Un mērījumu ērtībai tiek veidota virkne punktu un līniju.
Debess sfēras galvenās līnijas un punkti.
Z ir zenīts;
Z / ir zemākais;
ZZ / - ūdensvads;
P ir debess ziemeļpols;
P / ir dienvidu debess pols;
PP / - pasaules ass - debess sfēras redzamās rotācijas ass;
Plakni, kas ir perpendikulāra svērtenei un kas iet caur debess sfēras centru, sauc patiesā matemātiskā horizonta plakne.
Pasaules ass novērotājam vienmēr ir paralēla Zemes rotācijas asij.
Plakni, kas iet caur debess sfēras centru, perpendikulāri pasaules asij, sauc debess ekvators.
Punktus, kuros debess ekvators krustojas ar patiesā matemātiskā horizonta plakni, sauc par austrumu (E) un Rietumu (W) punktiem. Pārējos divus no tiem vienlīdz attālos punktus sauc par ziemeļu (Z) un dienvidu (D) punktiem.
SN - pusdienlaika līnija.
Aplis, kas iet caur pasaules poliem, zenītu, zemāko, caur ziemeļu un dienvidu punktu, tiek saukts debesu meridiāns.
Debesu koordinātas
Koordinātu sistēmas:
– horizontāli;
- pirmais ekvatoriāls;
– otrais ekvatoriāls;
- ekliptika;
- galaktikas;
- kvazārs.
Horizontālā koordinātu sistēma
Izstrādāts tiešai novērošanai.
galvenā līnija - tīra (vertikāla) līnija.
Galvenā plakne - patiesā matemātiskā horizonta plakne.
Caur zenītu, zemāko punktu un punktu, kurā šobrīd atrodas gaismeklis M, var novilkt lielu debess sfēras pusloku, ko sauc vertikāli vai augstuma aplis. Zvaigznes M momentāno stāvokli attiecībā pret horizontu un debess meridiānu nosaka divas koordinātas: augstums un azimuts.
Gaismas augstums (h o ) –
vertikāles loks no horizonta līdz gaismeklim ( 
). Tas svārstās no – 90 0 līdz +90 0 . To mēra grādos (minūtēs un sekundēs). Dažreiz viņi uzskata, ka gaismekļa augstuma vietā zenīta attālums (z o ) –
vertikāles loks no zenīta līdz gaismeklim ( 
Azimuts (A o ) –
horizonta loka no dienvidu punkta līdz vertikāles krustpunktam ar horizontu, pulksteņrādītāja virzienā (t.i., no dienvidiem uz rietumiem) ( 
). Tas svārstās no 0 0 līdz 360 0 . To mēra grādos (minūtēs un sekundēs).
Pirmā ekvatoriālā koordinātu sistēma
Izstrādāts lai izmērītu laiku.
galvenā līnija - pasaules ass.
Galvenā plakne -
ap gaismekļa deklināciju.
Deklinācija ( 
) –
). Tas svārstās no – 90 0 līdz +90 0 . To mēra grādos (minūtēs un sekundēs). Dažreiz tā vietā, lai samazinātos, tiek apsvērti gaismekļi pola (vai polāra) attālums (P o )
- deklinācijas apļa loka no ziemeļpola līdz gaismeklim ( 
). Tas svārstās no 0 0 līdz 180 0 . To mēra grādos (minūtēs un sekundēs). Deklinācija ir pozitīva zvaigznēm ziemeļu puslodē un negatīva dienvidu puslodē. Pie ekvatora deklinācija ir nulle.
stundu leņķis ( 
) –
debess ekvatora loka no ekvatora augšas J līdz deklinācijas apļa krustpunktam ar ekvatoru, pulksteņrādītāja virzienā (t.i., no dienvidiem uz rietumiem vai debess sfēras ikdienas kustības virzienā) ( 
Otrā ekvatoriālā koordinātu sistēma
Izstrādāts zvaigžņu karšu, atlantu un katalogu sastādīšanai.
galvenā līnija - pasaules ass.
Galvenā plakne - debess ekvatora plakne.
Lielo debess sfēras loku, kas iet caur pasaules poliem un novēroto spīdekli sauc ap gaismekļa deklināciju.
Deklinācija ( ) –
deklinācijas apļa loka no ekvatora līdz gaismeklim ( ). Tas svārstās no – 90 0 līdz +90 0 . To mēra grādos (minūtēs un sekundēs). Dažreiz gaismekļa deklinācijas vietā tiek ņemts vērā pola (vai polārais) attālums ( P o) - deklinācijas apļa loka no ziemeļpola līdz gaismeklim ( ). Tas svārstās no 0 0 līdz 180 0 . To mēra grādos (minūtēs un sekundēs).
labā pacelšanās ( 
) –
debess ekvatora loks no pavasara ekvinokcijas 
līdz deklinācijas apļa krustpunktam ar ekvatoru pretēji pulksteņrādītāja virzienam (t.i., no dienvidiem uz austrumiem) ( 
). Izmaiņas no 0 h uz 24 h . Mērīts stundās (minūtēs un sekundēs).
Zvaigznes un zvaigznes
Visas debesis ir sadalītas 88 daļās ar stingri noteiktām robežām - zvaigznājiem. Zvaigznāji ir dažādu formu zvaigžņu kombinācija. Šī definīcija tika dota pirms tūkstošiem gadu. Tagad mēs varam dot zvaigznājam šādu definīciju. Zvaigznāji - zvaigžņoto debesu apgabali, kas paredzēti orientācijas ērtībai debess sfērā un zvaigžņu apzīmēšanai. 1. tabulā parādīti vairāki zvaigznāji un dažas to sastāvā esošās zvaigznes.
1. tabula.
|
Zvaigznājs |
Zvaigzne |
Zvaigznājs |
Zvaigzne |
|
Andromeda |
Almaak |
Gulbis |
α Denebs |
 Mirahs |
lauva |
α Regulus |
|
|
Dvīņi |
α Castor |
Lira |
α Vega |
|
β Pollux |
Mazā Ursa |
α Polaris |
|
|
γ Alchena |
Mazs Suns |
α Procyon |
|
|
Lielais Lācis |
α Dubhe |
Orion |
α Betelgeuse |
|
ε Aliot |
β Rigels |
||
|
ξ Mizar |
γ Bellatrix |
||
|
Alcor |
ξ Alnitak |
||
|
Liels suns |
α Sirius |
ε Alnilam |
|
|
Svari |
α Zubenelgenub |
Pegazs |
α Markab |
|
Auriga |
α kapela |
β-Scheat |
|
|
Zābaki |
α Arktūrs |
ε Enif |
|
|
Jaunava |
α Spica |
Persejs |
α Mirfaks |
|
Zaķis |
α Arnebs |
Ziemeļu kronis |
α Alphekka |
|
valis |
o Mira |
Skorpions |
α Antares |
|
Kasiopeja |
α Šedira |
Vērsis |
α Aldebarans |
|
δ Ruchbah |
Cefejs |
γ Errai |
|
|
β Caph |
β Alfirk |
Ekliptika
Saules ikgadējās kustības iedomāto līniju sauc ekliptika. Ekliptika un debess ekvators krustojas pavasara un rudens ekvinokcijas laikā. Visa Saules ekliptika aizņem tieši vienu gadu. Ar 
zvaigznājus, caur kuriem iet ekliptika, sauc par zodiakiem (tādu ir 12).
- pavasara ekvinokcija (21. marts) 
, 
;
- rudens ekvinokcijas punkts (23. septembris) 
, ;
- vasaras saulgrieži (22. jūnijs) 
, 
;
- ziemas saulgrieži (22. decembris) 
, 
.
Injekcija 
starp ekliptiku un debess ekvatoru ir 
.
Laika mērīšanas pamati
Augšējā kulminācija - brīdis, kad zvaigzne iet cauri debess meridiānam virs horizonta (M 3). Apakšējā kulminācija - brīdis, kad gaismeklis iet caur debess meridiānu zem horizonta (M 2). Tiek saukti gaismekļi, kuru koordinātas (horizontālās) dienas laikā nepārtraukti mainās un augšējā kulminācija notiek virs horizonta, bet apakšējā - zem horizonta. ienākošie un izejošie(M 1 , M 2 , M 3 ). Tur ir netuvojas(M5) un n 
augšupejoša(M4) gaismekļi.
diena - laika intervāls starp divām secīgām tāda paša nosaukuma kulminācijām
Pavasara ekvinokcijas punkti (sidēriskā diena);
Saules diska centrs (īstā saules diena);
- "vidējās saules fiktīvie punkti", kas pārvietojas pa ekvatoru nemainīgā ātrumā ar periodu, kas vienāds ar patiesās saules apgriezienu periodu (vidējā saules diena).
diena - dienu maiņas periods (pamatojoties uz dienu - Zemes griešanās periods ap savu asi).
Mēnesis saistīts ar Mēness fāžu maiņas periodu (pamatojoties uz Mēness apgriezienu ap Zemi periodu).
gads saistīts ar gadalaiku maiņas periodu (pamatojoties uz Zemes ap Saules apgriezienu periodu).
Vidējā ekliptiskā saule fiktīvs punkts, kas vienmērīgi pārvietojas pa ekliptiku ar vidējo Saules ātrumu un sakrīt ar to ap 3. janvāri un 4. jūliju).
Vidējā ekvatoriālā saule ir fiktīvs punkts, kas vienmērīgi pārvietojas pa ekvatoru ar nemainīgu vidējās ekliptikas Saules ātrumu un vienlaikus šķērso pavasara ekvinokciju.
Laika intervālu starp divām secīgām vidējās ekvatoriālās Saules tāda paša nosaukuma zemākajām kulminācijām vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā meridiānā sauc vidējā saules diena vai vienkārši vidējā diena (mēs tos lietojam).
Laiks, kas pagājis no vidējās ekvatoriālās Saules apakšējās kulminācijas līdz jebkurai citai tās pozīcijai, kas izteikts vidējās Saules diennakts daļās (stundās, minūtēs, sekundēs) tiek saukts. vidējais saules laiks
vai tikai vidējais laiks
(
):
, (1)
kur 
- stundu leņķis.
Vidējais saules laiks uz šī meridiāna:
, (2)
kur 
- garums.
Standarta laiks ( 
):
, (3)
kur 
– laika joslas numurs;
- universālais laiks (uz nulles Griničas meridiāna).
Vasaras laiks (
):
- ziemas laiks (4)
- vasaras laiks. (5)
Praktiskā daļa.
1.)
Atrodiet zvaigžņotajā debesu kartē šādus zvaigznājus un uzzīmējiet tos: Andromēda, Dvīņi, Lielais Ursa, Lielais suņuks, Svari, Ratnieks, Zābaki, Jaunava, Kasiopeja, Ziegs, Lauva, Lira, Mazā Ursa, Mazais Canis, Ērglis, Orions, Pegazs , Ziemeļu kronis, Skorpions, Vērsis.
2.)
Kuros zvaigznājos atrodas zvaigznes, kuru ekvatoriālās koordinātas ir:
1. 
, 
; 2. 
, 
;
3. 
, 
; 4. 
, 
;
5. 
, 
; 6. 
, 
;, ja deklinācija 
(Kalugas pilsētai) ( 
, jo mēs nosakām zenītā esošās zvaigznes koordinātas).
Kura zvaigzne dzimšanas brīdī atradās tuvumā augšējā kulminācijā?
Izdariet secinājumus par paveikto.
Jautājumi laboratorijas darbu aizstāvēšanai.
Definējiet astronomiju kā zinātni.
Uzskaitiet galvenos astronomijas attīstības posmus.
Pastāsti man par debess sfēru.
Kādas debesu koordinātu sistēmas jūs zināt?
Pastāstiet mums par horizontālo koordinātu sistēmu.
Pastāstiet mums par otro ekvatoriālo koordinātu sistēmu.
Definējiet zvaigznāju. Sniedziet piemērus.
Definējiet ekliptiku.
Lai zvaigžņotās debess kartē varētu atrast zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas un otrādi.
|
Sadaļu un tēmu nosaukums |
Skatīties skaļumu |
Attīstības līmenis |
|
|
Zvaigznes un zvaigznāji. Šķietamais zvaigžņu lielums. Debesu sfēra. Debesu sfēras vienskaitļi. Debesu koordinātas. Zvaigžņu kartes. Acīmredzama zvaigžņu kustība dažādos ģeogrāfiskos platuma grādos. Saistība starp objektu šķietamo atrašanās vietu debesīs un novērotāja ģeogrāfiskajām koordinātām. Gaismotāju kulminācija. Terminu un jēdzienu definīciju reproducēšana (zvaigznājs, zvaigžņu augstums un kulminācija). Ar neapbruņotu aci novēroto zvaigžņu kustības skaidrojums dažādos ģeogrāfiskos platuma grādos. |
Tēma 2.1. Zvaigznes un zvaigznāji. Debesu koordinātas un zvaigžņu kartes.
2.1.1. Zvaigznes un zvaigznāji.Šķietamais lielums
Debesīs redzams ar neapbruņotu aci liels skaits zvaigznes. To ir tik daudz, ka šķiet neiespējami saskaitīt, taču ir aptuveni trīs tūkstoši zvaigžņu, kuras ir redzamas ar neapbruņotu aci. Kopumā debesīs var saskaitīt līdz 2500-3000 zvaigznēm (atkarībā no redzesloka) – un kopā ir aptuveni 6000 redzamu zvaigžņu.
Iespējams, pat civilizācijas rītausmā cilvēki, mēģinot kaut kā izprast zvaigžņu daudzveidību un atcerēties to atrašanās vietu, garīgi apvienoja tās noteiktās figūrās. Pirms tūkstošiem gadu cilvēki skatījās debesīs, skaitīja zvaigznes un garīgi savienoja tās dažādās figūrās (zvaigzņojumos), nosaucot tos seno mītu un leģendu varoņu, dzīvnieku un priekšmetu vārdā.
Dažādām tautām bija savi mīti un leģendas par zvaigznājiem, to nosaukumiem, atšķirīgo skaitu. Sadalījums bija tīri patvaļīgs, zvaigznāja zīmējumi reti atbilda nosauktajai figūrai, taču tas ievērojami atviegloja orientēšanos debesīs. Pat basām kājām zēni senajā Haldejā vai Šumerā pazina debesis labāk nekā jebkurš no mums.
Daudzas raksturīgās "zvaigžņu figūras" jau senatnē saņēma grieķu mītu un leģendu varoņu vārdus, kā arī tās mītiskās būtnes, ar kurām šie varoņi cīnījās. Tātad debesīs parādījās Hercules, Perseus, Orion, Andromeda uc, kā arī pūķis, Vērsis, valis uc Daži no šiem zvaigznājiem ir minēti seno grieķu dzejoļos "Iliāda" un "Odiseja". To attēlus var redzēt senajos zvaigžņu atlantos, globusos un zvaigžņoto debesu kartēs (2.1. att.).
Ar zvaigznāji -Šis noteikti zvaigžņoto debesu apgabali, kas atdalīti viens no otra ar stingri noteiktām robežām. Zvaigznāji - debesu apgabals ar raksturīgu zvaigžņu grupu un visām zvaigznēm, kas atrodas tās robežās. Zvaigžņu apkārtne, šķietama, projekcijā uz debess sfēru.
Vecākie pēc nosaukuma ir zodiaka zvaigznāji - josta, pa kuru notiek ikgadējā Saules kustība, kā arī redzamie Mēness un planētu ceļi. Tātad Vērša zvaigznājs bija zināms jau pirms 4000 gadiem, jo tajā laikā šajā zvaigznājā atradās pavasara ekvinokcijas punkts.
Dažādām tautām un dažādos laikos bija atšķirīgs zvaigžņu dalīšanas princips.
- 4. gadsimtā pirms mūsu ēras bija saraksts ar 809 zvaigznēm, kas iekļautas 122 zvaigznājos.
- 18. gadsimts - Mongolija - bija 237 zvaigznāji.
- 2. gadsimts - Ptolemajs ("Almagests") - aprakstīti 48 zvaigznāji.
- 15-16 gadsimts - lielo jūras braucienu periods - aprakstīti 48 dienvidu debesu zvaigznāji.
- 1829. gadā izdotajā Kornēlija Reisiga Krievijas zvaigžņu atlantā bija 102 zvaigznāji.
Bija mēģinājumi pārdēvēt izveidotos zvaigznājus, taču astronomu vidū neiespiedās viens vārds (tāpēc baznīca 1627. gadā izdeva zvaigznāju atlantu "Kristīgās zvaigžņotās debesis", kur tiem tika doti monarhu vārdi - Džordžs, Kārlis, Luiss, Napoleons).
Daudzās 17.-19.gadsimta zvaigžņu kartēs (atlos) bija iekļauti zvaigznāju nosaukumi un figūru zīmējumi. Taču iesakņojās tikai viens Jana Heveliusa (1611-1687, Polija) zvaigžņu atlants, kas izdots 1690. gadā un kurā pirmo reizi bija ne tikai precīza zvaigžņu atrašanās vieta un ekvatoriālās koordinātas, bet arī skaisti zīmējumi. (video filma Jana Heveliusa zvaigžņu atlants »
Zvaigznāju apjukums beidzās 1922. gadā. Starptautiskā Astronomijas savienība visas debesis sadalīja 88 zvaigznājos, un robežas beidzot tika noteiktas 1928. gadā.
Starp visiem 88 zvaigznājiem Ursa Major, kas visiem zināma, ir viens no lielākajiem.
Skatoties debesīs, var viegli redzēt, ka zvaigznēm ir atšķirīgs spilgtums jeb, kā saka astronomi, spilgtums..
Jau pirms mūsu ēras astronomi ar neapbruņotu aci debesīs redzamās zvaigznes sadalīja sešās magnitūdās. 125. gadā pirms mūsu ēras Hiparhs (180-125, Grieķija) ievieš zvaigžņu sadalījumu debesīs pēc redzamā spilgtuma magnitūdas, kas apzīmē spožāko - pirmo magnitūdu (1m), un tikko redzamo - 6m (t.i., 5 magnitūdu starpība).
lielums - zvaigznes šķietamais spilgtums (spožums).. Lielums raksturo nevis izmēri, bet tikai zvaigžņu mirdzums. Jo blāvāka zvaigzne, jo lielāks skaitlis, kas to apzīmē. zvaigznes lielums.
Kad zinātnieki sāka izmantot instrumentus, ar kuriem mērīt gaismas plūsmas lielumu, kas nāk no zvaigznēm, izrādījās, ka no pirmā lieluma zvaigznes nāk 2,5 reizes vairāk gaismas nekā no otrā lieluma zvaigznes, no otrā lieluma zvaigznes. magnitūdu 2,5 reizes vairāk nekā no trešā lieluma zvaigznēm utt. Vairākas zvaigznes ir klasificētas kā nulles magnitūdas zvaigznes, jo tās dod 2,5 reizes vairāk gaismas nekā pirmā lieluma zvaigznes. Un spožākā zvaigzne visā debesīs - Sīriuss (α Canis Major) pat saņēma negatīvu magnitūdu -1,5.
Tika konstatēts, ka enerģijas plūsma no pirmā lieluma zvaigznes ir 100 reizes lielāka nekā no sestā lieluma zvaigznes. Līdz šim lielums ir noteikts daudziem simtiem tūkstošu zvaigžņu.
1. lieluma zvaigznes- 1m, spilgtākais nosaukts.
Otrā lieluma zvaigznes- 2 m, 2,5 reizes (precīzāk, 2,512) vājāks spožumā 1. lieluma zvaigznes
3. lieluma zvaigznes- 3 m, 2,5 reizes (precīzāk, 2,512) vājāks 2. lieluma zvaigžņu spilgtums
4. lieluma zvaigznes- 4 m, 2,5 reizes (precīzāk, 2,512) vājāks 3. lieluma zvaigžņu spilgtums
5. lieluma zvaigznes- 5 m, 2,5 reizes (precīzāk, 2,512) vājāks 4. lieluma zvaigžņu spilgtums
6. lieluma zvaigznes- 6 m, 2,5 reizes (precīzāk, 2,512) vājāks 5. magnitūdas zvaigžņu spilgtums. Spožumā vājākais, kas pieejams ar neapbruņotu aci, Oni vājākas zvaigznes 1 lielums 100 reizes.
Kopumā debesīs ir 22 1. lieluma zvaigznes, taču to spilgtums nav vienāds: dažas no tām ir nedaudz spožākas par 1. lielumu, citas ir blāvākas. Tāpat ir ar 2., 3. un turpmāko magnitūdu zvaigznēm, tāpēc, lai precīzi noteiktu viena vai otra spilgtumu, bija jāievieš daļskaitļi. mērījumi gaismas plūsma no zvaigznēm tagad ļauj noteikt to zvaigžņu lielumu ar precizitāti līdz desmitdaļām un simtdaļām.
Debesu ziemeļu puslodes spožākās zvaigznes Vega magnitūdas lielums ir 0,14 magnitūdas, bet visu debesu spožākās zvaigznes Sīriuss ir mīnus 1,58 magnitūdas, Saulei mīnus 26,8.
Spožākās zvaigznes vai interesantākie objekti no blāvākajām zvaigznēm saņēma savus arābu un grieķu izcelsmes nosaukumus (vairāk nekā 300 zvaigznēm ir nosaukumi).
1603. gadā Johans Baiers (1572-1625, Vācija) izdod visu redzamo zvaigžņu katalogu un pirmo reizi ar tām iepazīstina. Apzīmējums ar grieķu alfabēta burtiem mirdzuma samazināšanās secībā(spilgtākais). Spilgtākais - α, tad β, γ, δ, ε utt.
Katrā zvaigznājā zvaigznes ir apzīmētas ar grieķu alfabēta burtiem to spilgtuma dilstošā secībā. Spožākā zvaigzne šajā zvaigznājā tiek apzīmēta ar burtu α, otra spožākā - β utt.
Tāpēc zvaigznes tagad ir apzīmētas: Vega (α Lyra), Sirius (α Canis Major), Polāra (α M. Ursa). Vidējo zvaigzni Lielā Lāča rokturī sauc Mizar, kas arābu valodā nozīmē "zirgs". Šī otrā lieluma zvaigzne ir apzīmēta kā ζ Ursa Major. Blakus Mizaram var redzēt vājāku ceturtā lieluma zvaigzni, ko sauca par Alkoru - "jātnieku". Šo zvaigzni izmantoja, lai pārbaudītu arābu karotāju redzes kvalitāti pirms vairākiem gadsimtiem.
Zvaigznes atšķiras ne tikai ar spožumu, bet arī krāsu.
Tās var būt balta, dzeltena, sarkana. Jo sarkanāka zvaigzne, jo aukstāks. Saule pieder dzeltenajām zvaigznēm.
Izgudrojot teleskopu, zinātnieki varēja redzēt blāvākas zvaigznes, no kurām gaismas nāk daudz mazāk nekā no sestā lieluma zvaigznēm. Zvaigžņu lielumu skala kļūst arvien tālāka to pieauguma virzienā, palielinoties teleskopu iespējām. Tā, piemēram, Habla kosmiskais teleskops ļāva iegūt ārkārtīgi vāju objektu attēlu - līdz trīsdesmitajam magnitūdam.
2.1.2. Debesu sfēra. Debesu sfēras vienskaitļi.
Cilvēki senatnē uzskatīja, ka visas zvaigznes atrodas uz debess sfēras, kas kopumā griežas ap Zemi. Jau vairāk nekā pirms 2000 gadiem astronomi sāka izmantot metodes, kas ļāva noteikt jebkuras zvaigznes atrašanās vietu debess sfērā attiecībā pret citiem kosmosa objektiem vai zemes orientieriem. Debesu sfēras jēdziens ir ērti lietojams arī tagad, lai gan mēs zinām, ka šī sfēra patiesībā neeksistē.
debess sfēra -iedomāta sfēriska virsma ar patvaļīgu rādiusu, kuras centrā ir novērotāja acs un uz kuras mēs projicējam debess ķermeņu stāvokli.
Debess sfēras jēdziens tiek izmantots leņķu mērījumiem debesīs, ērtībai spriest par visvienkāršākajām redzamajām debess parādībām, dažādiem aprēķiniem, piemēram, aprēķinot gaismekļu saullēkta un saulrieta laiku.
Uzbūvēsim debess sfēru un velkam staru no tās centra uz zvaigzni BET(1.1. att.).
Vietā, kur šis stars krustojas ar sfēras virsmu, novietojiet punktu A 1 kas attēlo šo zvaigzni. Zvaigzne AT tiks attēlots ar punktu IN 1 . Atkārtojot līdzīgu darbību visām novērotajām zvaigznēm, mēs iegūsim zvaigžņoto debesu attēlu uz sfēras virsmas - zvaigžņu globusu. Ir skaidrs, ka, ja novērotājs atrodas šīs iedomātās sfēras centrā, tad viņam sakritīs virziens uz pašām zvaigznēm un uz to attēliem sfērā.
- Kas ir debess sfēras centrs? (Skatītāja acs)
- Kāds ir debess sfēras rādiuss? (patvaļīgi)
- Kāda ir atšķirība starp divu kaimiņu debess sfērām uz galda? (Centrālā pozīcija).
Daudzu praktisku problēmu risināšanā attālumiem līdz debess ķermeņiem nav nozīmes, svarīga ir tikai to šķietamā atrašanās vieta debesīs. Leņķu mērījumi nav atkarīgi no sfēras rādiusa. Tāpēc, lai arī debess sfēra dabā nepastāv, astronomi izmanto debess sfēras jēdzienu, lai pētītu zvaigžņu redzamo atrašanās vietu un parādības, kuras debesīs var novērot dienas vai daudzu mēnešu laikā. Uz šādas sfēras tiek projicētas zvaigznes, Saule, Mēness, planētas utt., abstrahējoties no reālajiem attālumiem līdz gaismekļiem un ņemot vērā tikai leņķiskos attālumus starp tiem. Attālumus starp zvaigznēm debess sfērā var izteikt tikai leņķiskā mērogā. Šos leņķiskos attālumus mēra pēc centrālā leņķa lieluma starp stariem, kas vērsti uz vienu un otru zvaigzni, vai ar tiem atbilstošiem lokiem uz sfēras virsmas.
Lai aptuvenu aptuvenu leņķisko attālumu aplēsi debesīs, ir lietderīgi atcerēties šādus datus: leņķiskais attālums starp divām Ursa Major kausa galējām zvaigznēm (α un β) ir aptuveni 5° (1.2. att.), un no α Ursa Major līdz α Ursa Minor (polārā zvaigzne) - 5 reizes vairāk - apmēram 25 °.
Vienkāršākos leņķisko attālumu vizuālos aprēķinus var veikt arī, izmantojot izstieptas rokas pirkstus.
Tikai divus spīdekļus – Sauli un Mēnesi – mēs redzam kā diskus. Šo disku leņķiskie diametri ir gandrīz vienādi - aptuveni 30 "vai 0,5 °. Planētu un zvaigžņu leņķiskie izmēri ir daudz mazāki, tāpēc mēs tos redzam vienkārši kā gaismas punktus. Ar neapbruņotu aci objekts neizskatās pēc punkts, ja tā leņķiskie izmēri pārsniedz 2–3". Tas jo īpaši nozīmē, ka mūsu acs atšķir katru atsevišķi gaismas punktu (zvaigzni) gadījumā, ja leņķiskais attālums starp tiem ir lielāks par šo vērtību. Citiem vārdiem sakot, mēs objektu neredzam kā punktu tikai tad, ja attālums līdz tam pārsniedz tā izmēru ne vairāk kā 1700 reizes.
svērteni Z, Z' , kas iet caur novērotāja aci (punkts C), kas atrodas debess sfēras centrā, krusto debess sfēru punktos Z — zenīts,Z' - zemākais.
Zenīts- tas ir augstākais punkts virs novērotāja galvas.
Nadira -debess sfēras punkts pretī zenītam.
Tiek saukta plakne, kas ir perpendikulāra svērteneihorizontālā plakne (vai horizonta plakne).
matemātikas horizontssauc par debess sfēras krustošanās līniju ar horizontālu plakni, kas iet caur debess sfēras centru.
Ar neapbruņotu aci visās debesīs var redzēt aptuveni 6000 zvaigžņu, bet mēs redzam tikai pusi no tām, jo Zeme no mums aizver otru zvaigžņoto debesu pusi. Vai zvaigznes pārvietojas pa debesīm? Izrādās, ka viņi visi pārvietojas vienlaikus. To ir viegli pārbaudīt, novērojot zvaigžņotās debesis (fokusējoties uz noteiktiem objektiem).
Pateicoties tās rotācijai, mainās zvaigžņoto debesu izskats. Dažas zvaigznes vēl tikai iznirst no apvāršņa (paceļas) tās austrumu daļā, citas šajā laikā atrodas augstu virs galvām, bet vēl citas jau slēpjas aiz horizonta rietumu pusē (nosaka). Tajā pašā laikā mums šķiet, ka zvaigžņotās debesis griežas kopumā. Tagad visi to labi apzinās Debessvelka rotācija ir šķietama parādība, ko izraisa Zemes rotācija.
Attēls par to, kas notiek ar zvaigžņotajām debesīm Zemes ikdienas rotācijas rezultātā, ļauj iemūžināt kameru.
Iegūtajā attēlā katra zvaigzne atstāja savu zīmi apļa loka formā (2.3. att.). Bet ir arī tāda zvaigzne, kuras kustība visas nakts garumā ir gandrīz nemanāma. Šo zvaigzni sauca Polaris. Tas raksturo apli ar nelielu rādiusu dienas laikā un vienmēr ir redzams gandrīz vienādā augstumā virs horizonta debess ziemeļu pusē. Visu koncentrisko zvaigžņu pēdu kopējais centrs atrodas debesīs netālu no Ziemeļzvaigznes. Šo punktu, uz kuru ir vērsta Zemes rotācijas ass, sauc pasaules ziemeļpols. Ziemeļzvaigznes aprakstītajam lokam ir mazākais rādiuss. Bet šī loka un visas pārējās neatkarīgi no to rādiusa un izliekuma veido vienu un to pašu apļa daļu. Ja veselu dienu būtu iespējams fotografēt zvaigžņu ceļus debesīs, tad fotogrāfija izrādītos pilni apļi - 360 °. Galu galā diena ir pilnīgas Zemes apgriezienu periods ap savu asi. Pēc stundas Zeme apgriezīsies par 1/24 no apļa, t.i., 15 °. Līdz ar to loka garums, ko zvaigzne aprakstīs šajā laikā, būs 15 °, bet pēc pusstundas - 7,5 °.
Dienas laikā zvaigznes apraksta lielākus apļus, jo tālāk no Ziemeļzvaigznes tās atrodas.
Debess sfēras ikdienas rotācijas asi saucpasaules ass (RR").
Tiek saukti debess sfēras krustošanās punkti ar pasaules asipasaules poliem(punkts R - ziemeļu debess pola punkts R" - pasaules dienvidu pols).
Polārā zvaigzne atrodas netālu no ziemeļu debess pola. Kad mēs skatāmies uz Ziemeļzvaigzni, precīzāk, uz fiksētu punktu tai blakus - pasaules ziemeļpolu, mūsu skatiena virziens sakrīt ar pasaules asi. Pasaules Dienvidpols atrodas debess sfēras dienvidu puslodē.
Lidmašīna EAWQ, perpendikulāri pasaules asij PP" un ejot caur debess sfēras centru saucdebess ekvatora plakne, un tās krustošanās līnija ar debess sfēru -debess ekvators.
Debesu ekvators - riņķa līnija, kas iegūta no debess sfēras krustpunkta ar plakni, kas iet caur debess sfēras centru perpendikulāri pasaules asij.
Debesu ekvators sadala debess sfēru divās puslodēs: ziemeļu un dienvidu.
Pasaules ass, pasaules poli un debess ekvators ir līdzīgi Zemes asij, poliem un ekvatoram, jo uzskaitītie nosaukumi ir saistīti ar debesu sfēras šķietamo rotāciju, un tas ir sekas. Zemeslodes faktiskā rotācija.
Lidmašīna, kas iet cauri zenītamZ , Centrs Ar debess sfēra un pols R miers, viņi saucdebess meridiāna plakne, un veidojas tās krustošanās līnija ar debess sfērudebess meridiāna līnija.
debesu meridiāns - lielais debess sfēras aplis, kas iet caur zenītu Z, debess polu P, debess dienvidu polu R", zemākais Z"
Jebkurā vietā uz Zemes debess meridiāna plakne sakrīt ar šīs vietas ģeogrāfiskā meridiāna plakni.
pusdienas rinda NS - šī ir meridiāna plakņu un horizonta krustošanās līnija. N - ziemeļu punkts, S - dienvidu punkts
Tas ir nosaukts tāpēc, ka pusdienlaikā vertikālo objektu ēnas krīt šajā virzienā.
- Kāds ir debess sfēras rotācijas periods? (Vienāds ar Zemes griešanās periodu - 1 diena).
- Kādā virzienā notiek debess sfēras šķietamā (šķietamā) rotācija? (Pretēji Zemes griešanās virzienam).
- Ko var teikt par debess sfēras rotācijas ass un zemes ass relatīvo stāvokli? (Debess sfēras ass un zemes ass sakritīs).
- Vai visi debess sfēras punkti ir iesaistīti debess sfēras šķietamajā rotācijā? (Punkti, kas atrodas uz ass, atrodas miera stāvoklī).
Zeme pārvietojas orbītā ap sauli. Zemes rotācijas ass ir slīpa pret orbītas plakni 66,5° leņķī. Pateicoties gravitācijas spēku iedarbībai no Mēness un Saules puses, Zemes rotācijas ass tiek nobīdīta, savukārt ass slīpums pret Zemes orbītas plakni paliek nemainīgs. Zemes ass it kā slīd pa konusa virsmu. (tas pats notiek ar parastas augšdaļas y asi rotācijas beigās).
Šī parādība tika atklāta jau 125. gadā pirms mūsu ēras. e. Grieķu astronoms Hiparhs un nosaukts precesija.
Viena Zemes ass griešanās prasa 25 776 gadus – šo periodu sauc par platonisko gadu. Tagad netālu no P - pasaules ziemeļpols atrodas Ziemeļzvaigzne - α Ursa Minor. Polārā zvaigzne ir tā, kas šobrīd atrodas netālu no pasaules ziemeļpola. Mūsu laikā, apmēram no 1100. gada, šāda zvaigzne ir alfa Ursa Minor - Kinosura. Iepriekš Polāra tituls tika pārmaiņus piešķirts Tubanas un Kočabas zvaigznēm π, η un τ Hercules. Romiešiem vispār nebija Ziemeļzvaigznes, un Kokhabu un Kinosuru (α Ursa Minor) sauca par aizbildņiem.
Mūsu izrēķināšanās sākumā – pasaules pols atradās pie α Drako – pirms 2000 gadiem. 2100. gadā debess pols būs tikai 28" no Ziemeļzvaigznes — tagad 44". 3200. gadā Cefeja zvaigznājs kļūs polārs. 14000. gadā Vega (α Lyrae) būs polāra.
Kā debesīs atrast Ziemeļzvaigzni?
Lai atrastu Ziemeļzvaigzni, jums garīgi jānovelk taisna līnija caur Lielā Lāča zvaigznēm (pirmās 2 zvaigznes no "spaiņa") un jāsaskaita 5 attālumi starp šīm zvaigznēm gar to. Šajā vietā, blakus taisnei, mēs redzēsim zvaigzni, kuras spilgtums ir gandrīz vienāds ar "līmeņa" zvaigznēm - tā ir Polārā zvaigzne.
Zvaigznājā, ko mēdz dēvēt par Mazo Lāci, Ziemeļzvaigzne ir spožākā. Bet, tāpat kā lielākā daļa Big Dipper kausa zvaigžņu, Polaris ir otrā lieluma zvaigzne.
Vasaras (vasaras-rudens) trīsstūris = zvaigzne Vega (α Lyra, 25,3 gaismas gadi), zvaigzne Denebs (α Cygnus, 3230 gaismas gadi), zvaigzne Altair (α Eagle, 16,8 gaismas gadi)
2.1.3. Debesu koordinātas un zvaigžņu kartes
Lai debesīs atrastu gaismekli, jānorāda, kurā horizonta pusē un cik augstu virs tās atrodas. Šim nolūkam to izmanto horizontālā koordinātu sistēma – azimuts un augstums. Novērotājam, kas atrodas jebkurā vietā uz Zemes, nav grūti noteikt vertikālo un horizontālo virzienu.
Pirmo no tiem nosaka, izmantojot svērteni, un zīmējumā (1.3. att.) attēlots ar svērteni. ZZ", kas iet caur sfēras centru (punkts O).
Tiek saukts Z punkts tieši virs novērotāja galvas zenīts.
Plakne, kas iet caur sfēras centru perpendikulāri svērtenim, krustojoties ar sfēru veido apli - patiess, vai matemātiskais, horizonts.
Augstums gaismeklis tiek skaitīts pa apli, kas iet cauri zenītam un gaismeklim , un to izsaka ar šī apļa loka garumu no horizonta līdz gaismeklim. Šo loku un tai atbilstošo leņķi parasti apzīmē ar burtu h.
Gaismekļa augstums, kas atrodas zenītā, ir 90 °, pie horizonta - 0 °.
Gaismekļa atrašanās vieta attiecībā pret horizonta malām tiek norādīta ar tā otro koordinātu - azimuts, apzīmēts ar burtu BET. Azimutu mēra no dienvidu punkta pulksteņrādītāja virzienā, tātad dienvidu punkta azimuts ir 0°, rietumu punkts ir 90° un tā tālāk.
Gaismekļu horizontālās koordinātas laika gaitā nepārtraukti mainās un ir atkarīgas no novērotāja stāvokļa uz Zemes, jo attiecībā pret pasaules telpu horizonta plakne noteiktā Zemes punktā griežas kopā ar to.
Gaismekļu horizontālās koordinātas tiek mērītas, lai noteiktu dažādu Zemes punktu laiku vai ģeogrāfiskās koordinātas. Praksē, piemēram, ģeodēzijā augstumu un azimutu mēra ar īpašiem goniometriskiem optiskiem instrumentiem - teodolīti.
Lai izveidotu zvaigžņu karti, kas attēlo zvaigznājus plaknē, jums jāzina zvaigžņu koordinātas. Lai to izdarītu, jāizvēlas koordinātu sistēma, kas grieztos kopā ar zvaigžņotajām debesīm. Lai norādītu gaismekļu atrašanās vietu debesīs, tiek izmantota koordinātu sistēma, kas ir līdzīga tai, ko izmanto ģeogrāfijā, - ekvatoriālā koordinātu sistēma.
Ekvatoriālā koordinātu sistēma ir līdzīga ģeogrāfiskajai koordinātu sistēmai uz zemeslodes. Kā zināms, jebkura zemeslodes punkta atrašanās vietu var norādīt ar izmantojot ģeogrāfiskās koordinātas – platumu un garumu.
Ģeogrāfiskais platums - ir punkta leņķiskais attālums no Zemes ekvatora.Ģeogrāfisko platumu (φ) mēra gar meridiāniem no ekvatora līdz Zemes poliem.
Garuma grāds- leņķis starp dotā punkta meridiāna plakni un sākotnējā meridiāna plakni.Ģeogrāfiskais garums (λ) tiek mērīts pa ekvatoru no sākotnējā (Grinvičas) meridiāna.
Tā, piemēram, Maskavai ir šādas koordinātas: 37°30" austrumu garuma un 55°45" ziemeļu platuma.
Iepazīstinām ekvatoriālā koordinātu sistēma, kas norāda gaismekļu stāvokli uz debess sfēras attiecībā pret otru.
Novelkam caur debess sfēras centru (2.4. att.) taisni paralēli Zemes rotācijas asij, - pasaules ass. Tas šķērsos debess sfēru divos diametrāli pretējos punktos, kurus sauc pasaules poliem - R un R. Par pasaules ziemeļpolu sauc to, pie kura atrodas Ziemeļzvaigzne. Plakne, kas iet caur sfēras centru paralēli Zemes ekvatora plaknei šķērsgriezumā ar sfēru veido apli, t.s. debess ekvators. Debesu ekvators (tāpat kā Zemes) sadala debess sfēru divās puslodēs: ziemeļu un dienvidu. Zvaigznes leņķisko attālumu no debess ekvatora sauc deklinācija. Deklināciju mēra aplī, kas novilkts cauri gaismeklim un pasaules poliem, tā ir līdzīga ģeogrāfiskajam platumam.
deklinācija- gaismekļu leņķiskais attālums no debess ekvatora. Deklināciju apzīmē ar burtu δ. Ziemeļu puslodē deklinācijas tiek uzskatītas par pozitīvām, dienvidu - negatīvām.
Otrā koordināta, kas norāda zvaigznes atrašanās vietu debesīs, ir līdzīga ģeogrāfiskajam garumam. Šo koordinātu sauc labā pacelšanās . Taisnā pacelšanās tiek mērīta gar debess ekvatoru no pavasara ekvinokcijas punkta γ, kurā Saule katru gadu atrodas 21. martā (vasaras ekvinokcijas dienā). To skaita no pavasara ekvinokcijas punkta γ pretēji pulksteņrādītāja virzienam, t.i., virzienā uz debesu ikdienas rotāciju. Tāpēc gaismekļi paceļas (un nosaka) to labās augšupejas augošā secībā.
labā pacelšanās - leņķis starp pusloka plakni, kas novilkta no debess pola cauri gaismeklim(deklinācijas aplis), un pusloka plakne, kas novilkta no debess pola caur pavasara ekvinokcijas punktu, kas atrodas uz ekvatora(sākotnējais deklināciju aplis). Labā augšupeja tiek apzīmēta ar burtu α
Deklinācija un labā augšupeja(δ, α) sauc par ekvatoriālajām koordinātām.
Deklināciju un labo augšupeju ērti izsaka nevis grādos, bet gan laika vienībās. Ņemot vērā, ka Zeme veic vienu apgriezienu 24 stundās, mēs iegūstam:
360° - 24 h, 1° - 4 min;
15° - 1 h, 15" -1 min, 15" - 1 s.
Tāpēc taisnā augšupeja, kas vienāda, piemēram, ar 12 stundām, ir 180°, un 7 stundas un 40 minūtes atbilst 115°.
Ja īpaša precizitāte nav nepieciešama, tad debesu koordinātas zvaigznēm var uzskatīt par nemainīgām. Līdz ar zvaigžņoto debesu ikdienas rotāciju griežas arī pavasara ekvinokcija. Tāpēc zvaigžņu atrašanās vieta attiecībā pret ekvatoru un pavasara ekvinokcija nav atkarīga ne no diennakts laika, ne no novērotāja atrašanās vietas uz Zemes.
Ekvatoriālā koordinātu sistēma ir attēlota kustīgā zvaigžņoto debesu kartē.
Zvaigžņu kartes izveides princips ir ļoti vienkāršs. Vispirms projicēsim visas zvaigznes uz zemeslodes: kur uz zvaigzni vērstais stars krustos ar zemeslodes virsmu, būs šīs zvaigznes attēls. Parasti uz zvaigžņu globusa tiek attēlotas ne tikai zvaigznes, bet arī ekvatoriālo koordinātu režģis. Faktiski zvaigžņu globuss ir debess sfēras modelis, ko izmanto astronomijas stundās skolā. Šajā modelī nav zvaigžņu attēlu, bet ir attēlota pasaules ass, debess ekvators un citi debess sfēras apļi.
Zvaigžņu globusa izmantošana ne vienmēr ir ērta, tāpēc astronomijā (tāpat kā ģeogrāfijā) tiek plaši izmantotas kartes un atlanti.
Zvaigžņoto debesu atlants iesācējam novērotājam
Zemes virsmas karti var iegūt, ja visi zemeslodes punkti tiek projicēti uz plaknes (cilindra vai konusa virsmu). Veicot to pašu darbību ar zvaigžņu globusu, jūs varat iegūt zvaigžņoto debesu karti.
Iepazīsimies ar vienkāršāko zvaigžņu karti, kas ievietota Skolas astronomiskajā kalendārā.
Novietosim plakni, uz kuras vēlamies iegūt karti, lai tā pieskartos zemeslodes virsmai vietā, kur atrodas pasaules ziemeļpols. Tagad mums ir jāprojicē visas zvaigznes un koordinātu režģis no zemeslodes uz šo plakni. Mēs iegūstam līdzīgu karti ģeogrāfiskās kartes Arktika jeb Antarktika, kuras centrā atrodas viens no Zemes poliem. Mūsu zvaigžņu kartes centrā atradīsies pasaules ziemeļpols, blakus Ziemeļzvaigzne, nedaudz tālāk pārējās Mazās Ursas zvaigznes, kā arī Lielās Ursas un citu zvaigznāju zvaigznes, kas nav tālu no pasaules pola. Ekvatoriālo koordinātu režģi kartē attēlo stari, kas izstaro no centra, un koncentriski apļi. Kartes malā pretī katram staram ir skaitļi, kas norāda uz labo augšupeju (no 0 līdz 23 stundām). Stars, no kura sākas labā pacelšanās, iet cauri pavasara ekvinokcijai, ko apzīmē ar γ . Deklināciju mēra gar šiem stariem no apļa, kas attēlo debess ekvatoru un kura apzīmējums ir 0 °. Atlikušajos apļos ir arī digitalizācija, kas parāda, kāda deklinācija ir objektam, kas atrodas uz šī apļa.
Atkarībā no zvaigžņu lieluma zvaigznes kartē ir attēlotas ar dažāda diametra apļiem. Tie, kas veido zvaigznājiem raksturīgās figūras, ir savienoti ar cietām līnijām. Zvaigznāju robežas ir norādītas ar punktētām līnijām.
2.1.4. Pasaules pola augstums virs horizonta
Apskatīsim, kāds ir pasaules pola augstums virs horizonta saskaņā ar 2.5. attēlu, kur daļa no debess sfēras un zemeslode ir parādīta projekcijā uz debess meridiāna plakni.
Ļaujiet būt VAI- pasaules ass, paralēla Zemes asij; OQ- debess ekvatora daļas projekcija paralēli Zemes ekvatoram; oz- tīra līnija. Tad pasaules pola augstums virs horizonta h P= pon, un ģeogrāfiskais platums φ = Q 1 O 1 O. Ir skaidrs, ka šie leņķi (PON un Q 1 O 1 O) ir vienādi, jo to malas ir savstarpēji perpendikulāras (OO 1 IESL , a OQOP). No tā izriet, ka pasaules pola augstums virs horizonta ir vienāds ar novērošanas vietas ģeogrāfisko platumu: h P = φ. Tādējādi novērošanas punkta ģeogrāfisko platumu var noteikt, izmērot debess pola augstumu virs horizonta.
Atkarībā no novērotāja vietas uz Zemes mainās zvaigžņoto debesu izskats un zvaigžņu ikdienas kustības raksturs.
Vieglākais veids, kā saprast, kas notiek un kā notiek Zemes polios. Pols ir tāda vieta uz zemeslodes, kur pasaules ass sakrīt ar svērteni, bet debess ekvators ar horizontu (2.6. att.).
Novērotājam, kas atrodas Ziemeļpolā, Ziemeļzvaigzne ir redzama netālu no zenīta. Šeit virs horizonta ir tikai debess sfēras ziemeļu puslodes zvaigznes (ar pozitīvu deklināciju). Dienvidpolā, gluži pretēji, ir redzamas tikai zvaigznes ar negatīvu deklināciju. Abos gadījumos, Zemes griešanās dēļ virzoties paralēli debess ekvatoram, zvaigznes paliek nemainīgā augstumā virs horizonta, neceļas un nenoriet.
Dosimies no Ziemeļpola uz parastajiem vidējiem platuma grādiem. Ziemeļzvaigznes augstums virs horizonta pakāpeniski samazināsies, savukārt leņķis starp horizonta plaknēm un debess ekvatoru palielināsies.
Kā redzams 2.7. attēlā, vidējos platuma grādos (atšķirībā no Ziemeļpola) tikai neliela daļa zvaigžņu debesu ziemeļu puslodē nekad nenoriet. Visas pārējās zvaigznes gan ziemeļu, gan dienvidu puslodē paceļas un noriet.
Turpināsim savu iedomāto ceļojumu un dosimies ceļā no vidējiem platuma grādiem uz ekvatoru, kura ģeogrāfiskais platums ir 0°.Šeit pasaules ass atrodas horizonta plaknē, un debess ekvators iet cauri zenītam. Pie ekvatora dienas laikā visi gaismekļi atradīsies virs horizonta (2.9. att.).
Pie Zemes poliem ir redzama tikai puse no debess sfēras. Pie Zemes ekvatora visa gada garumā var redzēt visus zvaigznājus. Vidējos platuma grādos dažas zvaigznes neriet, dažas neuzlec, pārējās aug un riet katru dienu.
2.1.5. Gaismekļu augstums kulminācijā
Ikdienas kustības laikā gaismeklis, griežoties ap pasaules asi, šķērso meridiānu divas reizes dienā - pāri dienvidu un ziemeļu punktiem. Tajā pašā laikā tas savulaik ieņem augstāko pozīciju - augstākā kulminācija, citreiz - zemākā pozīcija - apakšējā kulminācija.
Augšējā kulminācijas brīdī virs dienvidu punkta gaismeklis sasniedz vislielāko augstumu virs horizonta.
kulminācija- šī ir gaismekļa pārejas parādība pa meridiānu, mdebess meridiāna šķērsošanas brīdis.
Luminārs M dienas laikā apraksta ikdienas paralēli - nelielu debess sfēras apli, kura plakne ir perpendikulāra pasaules asij un iet caur novērotāja aci.
M 1 - augšējā kulminācija (h max; A \u003d 0 o), M2 - apakšējā kulminācija (h min; A \u003d 180 o), M 3 - saullēkta punkts, M 4 - ieejas punkts,
Saskaņā ar ikdienas kustību gaismekļus iedala:
- nav augšupejoša
- augošs - iestatījums (augošs un iestatījums dienas laikā)
- neienākošie.
- Kas ir saule, mēness? (ko 2)
2.8. attēlā parādīta gaismekļa atrašanās vieta augšējās kulminācijas brīdī.
Kā zināms, debess pola augstums virs horizonta (leņķis PON): hP= φ. Tad leņķis starp horizontu (NS) un debess ekvators (QQ 1) būs vienāds ar 180° - φ - 90° = 90° - φ. Injekcija MOS, kas izsaka gaismekļa augstumu M kulminācijā ir divu leņķu summa: Q1OS un MOQ 1. Mēs tikko noteicām pirmā no tām lielumu, un otrais ir nekas vairāk kā gaismas deklinācija M, vienāds ar δ.
Tādējādi mēs iegūstam šādu formulu, kas saista gaismekļa augstumu kulminācijā ar tā deklināciju un novērošanas vietas ģeogrāfisko platumu:
h= 90° - φ + δ.
Zinot gaismekļa deklināciju un no novērojumiem nosakot tā augstumu kulminācijā, var noskaidrot novērošanas vietas ģeogrāfisko platumu.
Attēlā parādīta debess sfēra. Aprēķināsim zvaigznes zenīta attālumu šajā punktā augšējās kulminācijas brīdī, ja ir zināma tās deklinācija.
Augstuma h vietā bieži izmanto zenīta attālumu Z, kas vienāds ar 90 ° -h .
Zenīta distance- punkta M leņķiskais attālums no zenīta.
Lai gaismeklis augšējās kulminācijas brīdī atrodas punktā M, tad loks QM ir gaismekļa deklinācija δ, jo AQ ir debess ekvators, kas ir perpendikulārs pasaules asij PP. Loka QZ ir vienāda ar loka NP un ir vienāds ar apgabala φ ģeogrāfisko platumu loka ZM ir vienāds ar z = φ - δ.
Ja gaismeklis sasniedz kulmināciju uz ziemeļiem no zenīta Z (t.i., punkts M būtu starp Z un P), tad z = δ- φ. Izmantojot šīs formulas, var aprēķināt zenīta attālumu gaismeklim ar zināmu deklināciju augšējās kulminācijas brīdī punktā ar zināmu ģeogrāfisko platumu φ.