1. Documentare - capacitatea de a înregistra un fenomen și procese în desfășurare și de a păstra informațiile primite mult timp.
2. Momentalitate - capacitatea de a înregistra evenimente pe termen scurt.
3. Panoramic - capacitatea de a captura mai multe obiecte în același timp.
4. Integritatea este capacitatea de a acumula lumină din surse slabe.
5. Detaliu - capacitatea de a vedea detaliile unui obiect într-o imagine.

• În telescop, putem vedea extrem de: ( rezoluţie) α \u003d 14 "/ D sau α \u003d 206265 λ / D [Unde λ este lungimea undei luminoase și D - diametrul lentilei telescopului].
• Se numește cantitatea de lumină colectată de lentilă randament luminos... Raportul diafragmei E\u003d ~ S (sau D 2) obiectiv. E \u003d (D / d xp ) 2 Unde d xp - diametrul pupilei umane în condiții normale este de 5 mm (maxim în întuneric este de 8 mm).
• Mărire telescop \u003d Distanța focală a obiectivului / Distanța focală a ocularului. W \u003d F / f \u003d β / α.

Corpurile cerești dau radiații: lumină, infraroșu, ultraviolete, unde radio, raze X, radiații gamma. Deoarece atmosfera interferează cu pătrunderea razelor în sol cu \u200b\u200bλ< λ света (ультрафиолетовые, рентгеновские, γ - излучения), то последнее время на орбиту Земли выводятся телескопы и целые орбитальные обсерватории : (т.е развиваются внеатмосферные наблюдения).

l. Asigurarea materialului .
Întrebări:

1. Ce informații astronomice ați studiat la alte cursuri? (istorie naturală, fizică, istorie etc.)
2. Care este specificitatea astronomiei în comparație cu alte științe ale naturii?
3. Ce tipuri de corpuri cerești cunoașteți?
4. Planete. Câte, după cum se spune, ordinea de amenajare, cea mai mare etc.
5. Care este semnificația astronomiei astăzi în economia națională?

valori în economia națională:
- Orientarea de către stele pentru a determina laturile orizontului
- Navigație (navigație, aviație, astronautică) - arta de a naviga pe stele
- Explorează Universul pentru a înțelege trecutul și a prezice viitorul
- Astronautică:
- Explorarea Pământului pentru a-și păstra natura unică
- Obținerea de materiale imposibil de obținut în condiții terestre
- Prognoza meteo și predicția dezastrelor naturale
- Salvarea navelor aflate în primejdie
- Explorarea altor planete pentru a prezice dezvoltarea Pământului
Rezultat:

1. Ce am aflat noi? Ce este astronomia, scopul telescopului și tipurile sale. Caracteristici ale astronomiei etc.
2. Este necesar să arătăm utilizarea CD-ului „Red Shift 5.1”, Calendarul observatorului, un exemplu de jurnal astronomic (electronic, de exemplu, Sky). Spectacol online, Astrotop, portal: Astronomie în Wikipedia, - cu ajutorul căruia puteți obține sau găsi informații despre o problemă de interes.
3. Estimări.

Teme pentru acasă: Introducere, §1; întrebări și sarcini pentru autocontrol (pagina 11), # 6 și 7 întocmește diagrame, de preferință în lecție; pp29-30 (p. 1-6) - gânduri principale.
Cu un studiu detaliat al materialului despre instrumentele astronomice, elevilor li se pot pune întrebări și sarcini:
1. Determinați principalele caracteristici ale telescopului Galileo.
2. Care sunt avantajele și dezavantajele sistemului optic al refractorului Galileo în comparație cu schema optică a refractorului Kepler?
3. Definiți principalele caracteristici ale BTA. De câte ori este BTA mai puternic decât MChR?
4. Care sunt avantajele telescoapelor instalate la bordul navelor spațiale?
5. Ce condiții trebuie îndeplinite de amplasament pentru construirea unui observator astronomic?

Lecția a fost concepută de membrii cercului „Tehnologii Internet” 2002: Prytkov Denis (10kl)și Disenova Anna (9kl)... Modificat 09/01/2007

1. Necesitatea numărării timpului (calendar). (Egiptul antic - s-a observat o relație cu fenomenele astronomice)
2. Găsește-ți drumul către stele, în special marinarii (primele nave cu vele au apărut în 3 mii de ani î.Hr.)
3. Curiozitate - să înțelegeți ce se întâmplă și să le puneți la dispoziția dumneavoastră.
4. Îngrijirea propriului destin, care a dat naștere astrologiei.

Prima parte ASPECT ASTRONOMIC AL PROBLEMEI

Smochin. 1. Planete ale sistemului solar

Putem reprezenta mai grafic scara relativă a sistemului solar după cum urmează. Fie ca Soarele să fie reprezentat de o bilă de biliard în diametru de 7 cm. Apoi planeta cea mai apropiată de Soare - Mercur se află pe această scară la o distanță de 280 cm. Pământul este la o distanță de 760 cm, planeta gigantă Jupiter este la o distanță de aproximativ 40 m, iar cea mai îndepărtată planetă este în multe privințe, încă misteriosul Pluto - la o distanță de aproximativ 300m. Dimensiunile globului pe această scară sunt puțin mai mari de 0,5 mm, diametrul lunar este puțin mai mare de 0,1 mm, iar orbita Lunii are un diametru de aproximativ 3 cm. Chiar și cea mai apropiată stea de noi, Proxima Centauri, este atât de departe de noi încât, în comparație, distanțele interplanetare din cadrul sistemului solar par a fi simple fleacuri. Cititorii, desigur, știu că o unitate de lungime, cum ar fi un kilometru, nu este folosită niciodată pentru a măsura distanțele interstelare **). Această unitate de măsură (precum și centimetrul, inchul, etc.) a apărut din nevoile activităților practice ale omenirii pe Pământ. Este complet nepotrivit pentru estimarea distanțelor cosmice care sunt prea mari comparativ cu un kilometru. În literatura populară și, uneori, în literatura științifică, „anul lumină” este folosit ca unitate de măsură pentru a estima distanțele interstelare și intergalactice. Aceasta este distanța pe care o parcurge lumina, care se deplasează cu o viteză de 300 mii km / s, într-un an. Este ușor de văzut că un an lumină este de 9,46x10 12 km, sau aproximativ 10.000 de miliarde de km. În literatura științifică, o unitate specială numită „parsec” este de obicei utilizată pentru a măsura distanțele interstelare și intergalactice;

1 parsec (buc) este egal cu 3,26 ani lumină. Un parsec este definit ca distanța de la care raza orbitei terestre este vizibilă la un unghi de 1 secundă. arcuri. Acesta este un unghi foarte mic. Este suficient să spunem că în acest unghi, o monedă de penny este vizibilă de la o distanță de 3 km.

Smochin. 2. Cluster globular 47 Toucan

Niciuna dintre stele - cei mai apropiați vecini ai sistemului solar - nu este mai aproape de 1 buc față de noi. De exemplu, Proxima Centauri menționat se află la o distanță de aproximativ 1,3 buc. Pe scara la care am descris sistemul solar, aceasta corespunde la 2 mii km. Toate acestea ilustrează bine marea izolare a sistemului nostru solar de sistemele stelare înconjurătoare, unele dintre aceste sisteme pot avea multe asemănări cu acesta. Dar stelele care înconjoară Soarele și Soarele în sine constituie doar o parte nesemnificativă a grupului uriaș de stele și nebuloase, care se numește „Galaxia”. Vedem acest grup de stele în nopțile limpezi fără lună ca dunga Căii Lactee care traversează cerul. Galaxia are o structură destul de complexă. În prima aproximare foarte dură, putem presupune că stelele și nebuloasele din care este compusă umple un volum sub forma unui elipsoid de revoluție foarte comprimat. În literatura populară, forma galaxiei este adesea comparată cu un obiectiv biconvex. De fapt, totul este mult mai complicat, iar imaginea desenată este prea dură. De fapt, se dovedește că diferite tipuri de stele se concentrează în moduri complet diferite spre centrul galaxiei și spre „planul său ecuatorial”. De exemplu, nebuloasele gazoase, precum și stelele masive foarte fierbinți, sunt puternic concentrate spre planul ecuatorial al galaxiei (pe cer, acest plan corespunde unui cerc mare care trece prin părțile centrale ale Căii Lactee). Cu toate acestea, ele nu prezintă o concentrare semnificativă către centrul galactic. Pe de altă parte, unele tipuri de stele și grupuri de stele (așa-numitele "grupuri globulare", Fig. 2) nu prezintă aproape nicio concentrare către planul ecuatorial al galaxiei, dar sunt caracterizate printr-o concentrare imensă spre centrul acesteia. Între aceste două tipuri extreme de distribuție spațială (pe care astronomii le numesc „plate” și „sferice”) sunt toate cazuri intermediare. Se pare însă că cea mai mare parte a stelelor din Galaxy se află într-un disc uriaș, care are un diametru de aproximativ 100 de mii de ani lumină și o grosime de aproximativ 1500 de ani lumină. Acest disc conține mai mult de 150 de miliarde de stele de diferite tipuri. Soarele nostru este una dintre aceste stele, situată la periferia galaxiei aproape de planul său ecuatorial (mai exact, „numai” la o distanță de aproximativ 30 de ani lumină - o magnitudine destul de mică în comparație cu grosimea discului stelar). Distanța de la Soare la miezul Galaxy (sau centrul său) este de aproximativ 30 de mii de metri. ani lumina. Densitatea stelară din Galaxy este foarte neuniformă. Acesta este cel mai înalt în regiunea miezului galactic, unde, conform ultimelor date, atinge 2 mii de stele pe parsec cub, care este de aproape 20 de mii de ori mai mare decât densitatea stelară medie din vecinătatea Soarelui ***. În plus, stelele tind să formeze grupuri sau grupuri separate. Un bun exemplu al unui astfel de grup este Pleiadele, care sunt vizibile pe cerul nostru de iarnă (Fig. 3). Galaxy conține, de asemenea, detalii structurale la o scară mult mai mare. Studii recente au arătat că nebuloasele, precum și stelele fierbinți masive, sunt distribuite de-a lungul ramurilor spiralei. Structura spirală este deosebit de bine vizibilă în alte sisteme stelare - galaxii (cu o literă mică, spre deosebire de sistemul nostru stelar - Galaxii). Una dintre astfel de galaxii este prezentată în Fig. 4. S-a dovedit a fi extrem de dificil să stabilim structura în spirală a Galaxiei în care ne aflăm noi înșine.

Smochin. 3. Fotografia clusterului stelar al Pleiadelor

Smochin. 4. Galaxia spirală NGC 5364

Stelele și nebuloasele din galaxie se mișcă într-un mod destul de complex. În primul rând, participă la rotația galaxiei în jurul unei axe perpendiculare pe planul său ecuatorial. Această rotație nu este aceeași cu cea a unui corp rigid: diferite părți ale galaxiei au perioade de rotație diferite. Astfel, Soarele și stelele care îl înconjoară într-o zonă imensă de câteva sute de ani lumină au o revoluție în aproximativ 200 de milioane de ani. De când Soarele, împreună cu o familie de planete, există aparent de aproximativ 5 miliarde de ani, pe parcursul evoluției sale (de la naștere dintr-o nebuloasă gazoasă până la starea actuală) a făcut aproximativ 25 de rotații în jurul axei de rotație a galaxiei. Putem spune că vârsta Soarelui este de doar 25 de „ani galactici”, să o spunem direct - epoca înfloririi ... Viteza Soarelui și a stelelor vecine de-a lungul orbitelor lor galactice aproape circulare atinge 250 km / s ** **. Suprapuse acestei mișcări regulate în jurul nucleului galactic sunt mișcările haotice, neregulate ale stelelor. Vitezele unor astfel de mișcări sunt mult mai mici - aproximativ 10-50 km / s și sunt diferite pentru obiecte de diferite tipuri. Stelele fierbinți masive au cele mai mici viteze (6-8 km / s), în timp ce stelele de tip solar au aproximativ 20 km / s. Cu cât aceste viteze sunt mai mici, cu atât distribuția tipului de stele dat este mai „plană”. Pe scara pe care am folosit-o pentru a vizualiza sistemul solar, dimensiunea galaxiei va fi de 60 de milioane de km - o valoare care este deja destul de apropiată de distanța de la Pământ la Soare. Prin urmare, este clar că pe măsură ce pătrundem în regiuni din ce în ce mai îndepărtate ale Universului, această scară nu mai este potrivită, deoarece pierde claritatea. Prin urmare, vom lua o scară diferită. Să reducem mental orbita Pământului la dimensiunea celei mai interioare orbite a atomului de hidrogen în modelul clasic Bohr. Amintiți-vă că raza acestei orbite este de 0,53x10 -8 cm. Apoi, cea mai apropiată stea va fi la o distanță de aproximativ 0,014 mm, centrul galaxiei - la o distanță de aproximativ 10 cm, iar dimensiunile sistemului nostru stelar vor fi să fie de aproximativ 35 cm. Diametrul Soarelui va avea dimensiuni microscopice: 0,0046 A (angstromul este o unitate de lungime egală cu 10 -8 cm).

Am subliniat deja că stelele sunt situate la distanțe mari între ele și, prin urmare, sunt practic izolate. În special, acest lucru înseamnă că stelele nu se ciocnesc aproape niciodată între ele, deși mișcarea fiecăreia dintre ele este determinată de câmpul gravitațional creat de toate stelele din Galaxy. Dacă considerăm Galaxia ca o anumită regiune plină de gaz, iar stelele joacă rolul moleculelor și atomilor de gaz, atunci ar trebui să considerăm acest gaz extrem de rarefiat. În vecinătatea Soarelui, distanța medie între stele este de aproximativ 10 milioane de ori mai mare decât diametrul mediu al stelelor. Între timp, în condiții normale în aerul obișnuit, distanța medie între molecule este doar de câteva zeci de ori mai mare decât dimensiunile acestora. Pentru a atinge același grad de vid relativ, densitatea aerului ar trebui redusă de cel puțin 1018 ori! Rețineți, totuși, că în regiunea centrală a galaxiei, unde densitatea stelară este relativ mare, coliziuni între stele vor avea loc din când în când. Aici ar trebui să se aștepte aproximativ o coliziune la fiecare milion de ani, în timp ce în regiunile „normale” ale galaxiei din întreaga istorie a evoluției sistemului nostru stelar, în număr de cel puțin 10 miliarde de ani, practic nu au existat coliziuni între stele (vezi Cap. 9).

Am prezentat pe scurt scara și cea mai generală structură a sistemului stelar căruia îi aparține Soarele. În același timp, metodele prin care mai multe generații de astronomi, pas cu pas, au recreat imaginea magnifică a structurii galaxiei, nu au fost deloc luate în considerare. Alte cărți sunt dedicate acestei probleme importante, la care ne referim cititorii interesați (de exemplu, BA Vorontsov-Velyaminov "Eseuri despre univers", YN Efremov "În adâncurile universului"). Sarcina noastră este să oferim doar imaginea cea mai generală a structurii și dezvoltării obiectelor individuale din Univers. Această imagine este absolut esențială pentru înțelegerea acestei cărți.

Smochin. 5. Nebuloasa Andromeda cu sateliți

De câteva decenii, astronomii studiază persistent alte sisteme stelare, într-un grad sau altul similar cu al nostru. Această zonă de cercetare se numește „astronomie extragalactică”. Acum joacă aproape un rol principal în astronomie. Astronomia extragalactică a făcut progrese remarcabile în ultimele trei decenii. Treptat, au început să apară contururile grandioase ale Metagalaxiei, în care sistemul nostru stelar este inclus ca o particulă mică. Încă nu știm totul despre Metagalaxy. Depărtarea enormă a obiectelor creează dificultăți foarte specifice care sunt rezolvate prin utilizarea celor mai puternice mijloace de observare în combinație cu cercetări teoretice profunde. Cu toate acestea, structura generală a Metagalaxiei în ultimii ani a devenit practic evidentă. Putem defini Metagalaxia ca un set de sisteme stelare - galaxii care se mișcă în spații uriașe ale părții Universului pe care o observăm. Galaxiile cele mai apropiate de sistemul nostru stelar sunt faimoasele nori Magellanici, care sunt clar vizibile pe cerul emisferei sudice ca două pete mari de aproximativ aceeași strălucire a suprafeței ca și Calea Lactee. Distanța până la Norii Magellanici este „doar” de aproximativ 200 de mii de ani lumină, ceea ce este destul de comparabil cu întinderea totală a galaxiei noastre. O altă galaxie „apropiată” de noi este o nebuloasă din constelația Andromeda. Este vizibil cu ochiul liber ca o pată slabă de a 5-a magnitudine ***** de lumină. De fapt, aceasta este o lume stelară imensă, în ceea ce privește numărul de stele și masa totală de trei ori mai mare decât galaxia noastră, care la rândul său este un gigant printre galaxii. Distanța până la nebuloasa Andromeda sau, așa cum o numesc astronomii, M 31 (ceea ce înseamnă că este listată sub nr. 31 în binecunoscutul catalog al nebuloaselor Messier) este de aproximativ 1800 de mii de ani lumină, ceea ce este de aproximativ 20 de ori mai mare decât dimensiunea Galaxy. Nebuloasa M 31 are o structură spirală pronunțată și, în multe dintre caracteristicile sale, este foarte asemănătoare cu galaxia noastră. Lângă acesta se află micii săi sateliți elipsoidali (Fig. 5). În fig. 6 prezintă fotografii ale mai multor galaxii relativ apropiate de noi. Este de remarcat marea varietate a formelor lor. Împreună cu sistemele spiralate (astfel de galaxii sunt notate prin simbolurile Sа, Sb și Sс, în funcție de natura dezvoltării structurii spirale; în prezența unui "pod" care trece prin nucleu (Fig. 6a), litera B este plasat după litera S) există sferoidale și elipsoidale, lipsite de urme de structură spirală, precum și galaxii „neregulate”, un bun exemplu dintre acestea fiind Norii Magellanici. Telescoapele mari observă un număr mare de galaxii. Dacă există aproximativ 250 de galaxii mai strălucitoare decât magnitudinea a 12-a vizibilă, atunci aproximativ 50.000 sunt mai strălucitoare decât magnitudinea 16. Cele mai slabe obiecte care pot fi fotografiate la limită de un telescop reflector cu diametrul oglinzii de 5 m au o magnitudine de 24,5. Se pare că printre miliardele dintre cele mai slabe obiecte, majoritatea sunt galaxii. Mulți dintre ei sunt îndepărtați de noi pe distanțe pe care lumina le parcurge de-a lungul a miliarde de ani. Aceasta înseamnă că lumina care a provocat înnegrirea plăcii a fost emisă de o galaxie atât de îndepărtată cu mult înainte de perioada arheană a istoriei geologice a Pământului!

Smochin. 6a. Galaxia spirală încrucișată

Smochin. 6b. Galaxy NGC 4594

Smochin. 6c. Galaxii Nori Magellanici

Uneori printre galaxii se întâlnesc obiecte uimitoare, de exemplu „galaxii radio”. Acestea sunt astfel de sisteme stelare care emit o cantitate uriașă de energie în gama de frecvențe radio. În unele galaxii radio, fluxul de emisie radio este de câteva ori mai mare decât fluxul radiației optice, deși în intervalul optic luminozitatea lor este foarte mare ~ de câteva ori mai mare decât luminozitatea totală a galaxiei noastre. Amintiți-vă că acesta din urmă constă în radiația a sute de miliarde de stele, dintre care multe, la rândul lor, radiază mult mai puternic decât Soarele. Un exemplu clasic al unei astfel de galaxii radio este faimosul obiect Cygnus A. În gama optică, acestea sunt două pete de lumină nesemnificative de magnitudine 17 (Fig. 7). De fapt, luminozitatea lor este foarte mare, de aproximativ 10 ori cea a galaxiei noastre. Acest sistem pare slab deoarece se află la o distanță uriașă de noi - 600 de milioane de ani lumină. Cu toate acestea, fluxul de emisii radio de la Cygnus A la lungimile de undă ale unui metru este atât de mare încât depășește chiar fluxul de emisie radio de la Soare (în perioadele în care nu există pete pe Soare). Dar Soarele este foarte aproape - distanța până la el este „doar” de 8 minute lumină; 600 de milioane de ani - și 8 minute! Dar fluxurile de radiații, după cum știți, sunt invers proporționale cu pătratele distanțelor! Spectrele majorității galaxiilor sunt asemănătoare solare; în ambele cazuri, se observă linii separate de absorbție a întunericului pe un fundal destul de luminos. Nu există nimic neașteptat în acest sens, deoarece radiația galaxiilor este radiația a miliarde de stele care alcătuiesc compoziția lor, mai mult sau mai puțin asemănătoare cu Soarele. Un studiu atent al spectrelor galaxiilor în urmă cu mulți ani a dus la o descoperire de o importanță fundamentală. Faptul este că, prin natura deplasării în lungimea de undă a oricărei linii spectrale față de standardul de laborator, este posibil să se determine viteza de mișcare a sursei emitente de-a lungul liniei de vedere. Cu alte cuvinte, este posibil să se stabilească cu ce viteză se apropie sau se retrage sursa.

Smochin. 7. Galaxia radio Cygnus A

Dacă sursa de lumină se apropie, liniile spectrale se deplasează spre lungimi de undă mai mici, dacă se îndepărtează, spre altele mai lungi. Acest fenomen se numește „efect Doppler”. S-a dovedit că în galaxii (cu excepția câtorva dintre cele mai apropiate de noi) liniile spectrale sunt întotdeauna deplasate către partea lungă de undă a spectrului („redshift” a liniilor), iar magnitudinea acestei deplasări este cu atât mai mare, cu cât galaxia este mai îndepărtată de noi. Aceasta înseamnă că toate galaxiile se îndepărtează de noi, iar viteza „expansiunii” crește odată cu distanța galaxiilor. Atinge valori enorme. De exemplu, viteza de deplasare la roșu a galaxiei radio Cygnus A este apropiată de 17.000 km / s. În urmă cu douăzeci și cinci de ani, înregistrarea aparținea galaxiei radio foarte slabe (în raze optice de magnitudinea 20) ZC 295. În 1960, spectrul său a fost obținut. S-a dovedit că binecunoscuta linie spectrală ultravioletă aparținând oxigenului ionizat este mutată în regiunea portocalie a spectrului! De aici este ușor să constatăm că rata de eliminare a acestui uimitor sistem stelar este de 138 mii km / s, sau aproape jumătate din viteza luminii! Radio-galaxia ZC 295 se află la o distanță de noi la o distanță pe care lumina o parcurge în 5 miliarde de ani. Astfel, astronomii au studiat lumina care a fost emisă când s-au format soarele și planetele, și poate chiar „puțin” mai devreme ... De atunci, au fost descoperite chiar și obiecte mai îndepărtate (Capitolul 6). Motivele extinderii unui sistem format dintr-un număr imens de galaxii nu le vom aborda aici. Această problemă complexă face obiectul cosmologiei moderne. Cu toate acestea, însăși faptul expansiunii Universului este de o mare importanță pentru analiza dezvoltării vieții în el (Cap. 7). Extinderea generală a sistemului de galaxii este suprapusă vitezei neregulate ale galaxiilor individuale, de obicei de câteva sute de kilometri pe secundă. De aceea galaxiile cele mai apropiate de noi nu prezintă o deplasare sistematică spre roșu. La urma urmei, viteza mișcărilor dezordonate (așa-numitele „specifice”) pentru aceste galaxii este mai mare decât viteza obișnuită a deplasării spre roșu. Aceasta din urmă crește cu distanța galaxiilor cu aproximativ 50 km / s, pentru fiecare milion de parseci. Prin urmare, pentru galaxii, ale căror distanțe nu depășesc câteva milioane de parseci, viteza haotică depășește viteza de deplasare spre roșu. Printre galaxiile din apropiere, există și cele care se apropie de noi (de exemplu, nebuloasa Andromeda M 31). Galaxiile nu sunt distribuite uniform în spațiul metagalactic, adică cu densitate constantă. Ele prezintă o tendință pronunțată de a forma grupuri sau grupuri separate. În special, un grup de aproximativ 20 de galaxii apropiate de noi (inclusiv galaxia noastră) formează așa-numitul „sistem local”. La rândul său, sistemul local face parte dintr-un mare grup de galaxii, al cărui centru este situat în partea de cer pe care este proiectată constelația Fecioară. Acest cluster are câteva mii de membri și este unul dintre cei mai mari. În fig. 8 prezintă o fotografie a unui cunoscut grup de galaxii din constelația Coroanei de Nord, numărând sute de galaxii. În spațiul dintre grupuri, densitatea galaxiilor este de zeci de ori mai mică decât în \u200b\u200binteriorul grupurilor.

Smochin. 8. Grupul de galaxii din constelația Coroanei de Nord

De remarcat este diferența dintre grupurile de stele care formează galaxii și grupurile de galaxii. În primul caz, distanțele dintre membrii unui cluster sunt enorme în comparație cu dimensiunea stelelor, în timp ce distanțele medii dintre galaxii din grupuri de galaxii sunt doar de câteva ori mai mari decât dimensiunile galaxiilor. Pe de altă parte, numărul de galaxii din grupuri nu poate fi comparat cu numărul de stele din galaxii. Dacă considerăm un set de galaxii ca un fel de gaz, în care rolul moleculelor este jucat de galaxii individuale, atunci ar trebui să considerăm că acest mediu este extrem de vâscos.

tabelul 1

• * Unitate astronomică - distanța medie de la Pământ la Soare, egală cu 149600 mii km.
• ** Poate că doar viteza stelelor și a planetelor din astronomie este exprimată în unități de „kilometru pe secundă”.
• *** În chiar centrul miezului galactic, într-o regiune de 1 buc, există aparent câteva milioane de stele.
• **** Este util să ne amintim o regulă simplă: viteza de 1 buc în 1 milion de ani este aproape egală cu viteza de 1 km / s. Lăsăm pe seama cititorului să verifice acest lucru.
• ***** Fluxul de radiații de la stele este măsurat de așa-numitele „magnitudini stelare”. Prin definiție, fluxul de la o stea de magnitudine (i + 1) este de 2,512 ori mai mic decât de la o stea de magnitudine i. Stelele mai mici decât magnitudinea a 6-a sunt invizibile cu ochiul liber. Cele mai strălucitoare stele au magnitudine negativă (de exemplu, Sirius are -1,5).

Tema lecției: Cerul înstelat. Structura și scara universului.
Manual de fizică nota 9.
Obiective: A da o idee despre aspectul cerului înstelat, conceptul de constelație, stelele strălucitoare și denumirea, diferența de luminozitate și luminozitate, magnitudine, legende despre constelații.
1. Educațional: introduceți concepte - constelații, diagramă stelară (polul lumii, ecuator ceresc), magnitudine, formarea capacității de a lucra cu o hartă în mișcare a cerului înstelat și tabele de referință.
2. Educațional: folosind exemplul conceptului de „constelație” pentru a arăta o diferență semnificativă între locația aparentă și adevărată a stelelor într-o anumită zonă a cerului.
3. Dezvoltare: actualizarea cunoștințelor elevilor despre lucrul cu hărți geografice, începe să formeze abilitățile și abilitățile de lucru cu o hartă stelară.

Pentru a dezvolta interesul pentru problemele studiate, recomandați elevilor să se familiarizeze cu mituri și legende despre cerul înstelat, modalități de a găsi constelații.

Este util să informați că cunoașterea cerului înstelat este necesară nu numai pentru topografi, cartografi, marinari, piloți, astronauți, ci și pentru orice persoană. Cei interesați de astronomie pot fi invitați să pregătească rezumate despre „priveliștile” anumitor constelații.

Rezultate ale învățării: Elevii ar trebui să fie capabili să noteze denumirile stelelor, să găsească principalele constelații de pe cer (Ursa Major și Ursa Minor).

Idei cheie: Cerul înstelat. Structura și scara universului.

Timp
Strategii
Resurse
Conținutul lecției
Activitatea profesorului: ce voi face? Activități studențești
Partea introductivă
moment org (3min)

Partea principală (26min) Instruire de salut,
TIC, CM, lucru în grup, Salutări, împărțiți în grupuri.
1. Ce informații din astronomie ați primit la cursurile de istorie naturală, istorie naturală,
fizică, istorie?
2. Care este specificitatea astronomiei (prin obiecte și metode de cercetare) în comparație
cu alte stiinte ale naturii.
3. Ce tipuri de corpuri cerești cunoașteți?
4. Care este rolul observațiilor în astronomie? Cu ce \u200b\u200binstrumente sunt realizate?
5. Care este rolul astronauticii în explorarea Universului?
6. Care este diferența dintre sistemele optice ale unui refractor și ale unui reflector?
7. Cu ce \u200b\u200bprobleme se ocupă mecanica cerească?
8. Ce observatoare orbitale interne și străine cunoașteți?
9. De ce astronomia modernă este completă?
10. De ce ai nevoie de un telescop atunci când observi luna? Salutați-vă reciproc - 1. Arc ușor, brațe și palme întinse pe laturi (Japonia);

2. Înclinarea în Japonia poate varia de la o ușoară încuviințare a capului până la un arc profund în talie.
Internetul,
cărți de referință Prezentare RRT „Cerul înstelat”. Întrebări despre prezentare. Elevii urmăresc o prezentare,
discutarea prezentării,
lucrați cu tutorialul. Muncă în grup, autoreglare
Concluzie
(12min) poster "jikso" Distribuiți postere (imagini) Protecția afișelor

Rezultate (3min) Evaluare Reflecție: Dați spații libere elevilor

1. în lecție am lucrat activ / pasiv
2. Sunt mulțumit / nu mulțumit de munca mea la lecție
3. lecția mi s-a părut scurtă / lungă
4. Nu sunt obosit / obosit în timpul lecției
5. starea mea de spirit s-a îmbunătățit / s-a înrăutățit
6. materialul lecției mi-a fost clar / nu clar
util / inutil
interesant plictisitor
Elevii umple ecranul cu emoticoane.
Temă (1min) § 38,

Conceptele de bază ale cosmologiei

Noțiuni de bază

Cosmologie - doctrina Universului în ansamblu, bazată pe rezultatele cercetărilor disponibile pentru observații astronomice.

Univers - întreaga lume materială existentă, nelimitată în timp și spațiu și infinit de diverse în forme pe care materia le ia în procesul dezvoltării sale.

Universul este nelimitat, dar nu infinit.

Metagalaxia - o parte a Universului disponibilă pentru observații astronomice (adică acele galaxii a căror viteză de „evadare” de la noi este mai mică decât viteza luminii)

Universul există de aproximativ 15 miliarde de ani.

Cunoștințele existente despre Univers se bazează pe observații astronomice și pe presupunerea că legile naturii stabilite pe Pământ pot fi aplicate întregului Univers.

Observații sistematice intenționate ale Universului au fost efectuate de la apariția primelor telescoape (1609-1610. Galileo).

Din 1931, metodele radar au fost folosite și pentru studierea Universului - poziția și viteza unui obiect spațial sunt determinate de semnalul radio reflectat.

Structura și scara universului

Cel mai frecvent tip de corp ceresc este stelele.

Cu ochiul liber, într-o noapte fără lună, puteți vedea aproximativ 3 mii de stele deasupra orizontului.

În prezent, astronomii au stabilit pozițiile mai multor milioane de stele și și-au întocmit cataloagele.

Aproximativ 240 de stele au propriile nume (Vega, Altair, Sirius, Polar etc.)

Stelele nu sunt distribuite uniform pe cer, ci în grupuri compacte separate - constelații. Constelațiile sunt înțelese ca o zonă a cerului în anumite limite stabilite. Acest lucru se face pentru confortul orientării în sfera cerească și desemnarea stelelor. Întregul cer este împărțit în 88 de constelații.

Grupurile de stele din constelații au o configurație stabilă, adică poziția relativă a stelelor în constelație nu se schimbă în timp.

Există trei grupuri de constelații în funcție de originea numelor lor:

1. Asociat cu mitologia greacă veche

2. Asociat cu obiecte similare cu figurile formate de stelele strălucitoare ale constelațiilor (Săgeată, Triunghi, Balanță, Leu, Rac, Scorpion, Ursa Major etc.)

Uneori, în constelație, un grup de stele se distinge cu un nume diferit de numele constelației - asterism (de exemplu, Găleată în constelația Ursa Minor).

Se formează sisteme stelare uriașe formate din sute de miliarde de stele galaxie.

Sistemul solar și stelele din jur alcătuiesc o parte nesemnificativă a galaxiei noastre - Calea Lactee.

Cei mai apropiați vecini ai galaxiei noastre sunt Nebuloasa Andromeda, Nori mari din Magellan și Nori mici din Magellan.

Pe lângă stele, galaxiile includ nebuloase - grupuri de gaz și praf (gaz interstelar, format din hidrogen atomic și praf cosmic)

Astrofizicianul american E. Hubble a propus următoarea clasificare a galaxiilor:

Galaxii eliptice au forma sferoidelor oblate. Constă în mare parte din stele vechi.

Galaxii spirale au forma unei spirale (Calea Lactee, Nebuloasa Andromeda). Stelele tinere sunt situate în brațele galaxiilor spirale și se formează stele noi.

Galaxii neregulate(Nori Magellanici). Au o formă variată.

Calea Lactee este o galaxie spirală care conține aproximativ 150 de miliarde de stele (Soarele are aproximativ 4-4,5 miliarde de ani). 95% din masa galaxiei este situată în apropierea planului galactic. Prin urmare, atunci când este privită de la capăt, Calea Lactee este concentrată aproape într-un singur plan. Planul ecuatorial este înconjurat de grupuri de stele numite grupuri globulare.

Spațiul dintre galaxii și stele din interiorul galaxiilor este umplut cu materii foarte rarefiate: gaz interstelar, praf cosmic, particule elementare și radiații electromagnetice.

În fiecare centimetru cub de spațiu interstelar, în medie, există un atom de materie. Pentru comparație, în aer în condiții normale există aproximativ 10 19 molecule pe 1 cm 3.

La cel mai mare vid care poate fi obținut în condiții de laborator (aproximativ 10-12 mm Hg), 1 cm 3 conține o sută de mii de molecule.

Distanțele dintre stele din galaxii sunt mult mai mari decât dimensiunea stelelor în sine.

Distanțele dintre galaxii sunt comparabile cu dimensiunile galaxiilor în sine.

Scara Universului este atât de mare încât este incomodă utilizarea unităților de lungime SI. De exemplu, dimensiunile galaxiei noastre sunt de așa natură încât o rază de lumină, propagându-se la o viteză de 300.000 km / s, parcurge distanța de la o margine la alta în sute de mii de ani.

În literatura științifică veche:

Unitate astronomică (1 UA) este raza medie a orbitei Pământului pe măsură ce se învârte în jurul Soarelui.

1 a.u. \u003d 150 milioane km (distanță de la Soare la Pământ)

Planeta cea mai îndepărtată de Soare, Pluto, se află la o distanță de 40 UA. Aceasta este dimensiunea sistemului solar.

În literatura populară:

An lumină - distanța pe care o parcurge lumina într-un an pământesc.

1 an \u003d 10.000 miliarde km \u003d 10 trilioane Km.

În literatura științifică modernă:

Parsec (pc) - paralaxă a doua.

O a doua este o unitate de măsură pentru un unghi.

Parallax este o schimbare vizibilă a poziției unui obiect datorită mișcării punctului de observare.

În astronomie, există:

Paralaxă zilnică

Paralaxă de un an

Paralaxă seculară (rotația Soarelui față de nucleul galactic)

Prin paralela corpurilor cerești, metodele de trigonometrie determină distanța față de aceste corpuri.

Parsec- distanța de la care raza orbitei terestre este văzută sub un unghi de arc secund.

1 buc \u003d 206265 AU \u003d 3,3 s.y. \u003d 33 miliarde km.

Steaua cea mai apropiată de Soare, Proxima Centauri, este la 1,3 buc distanță de ea.

Soarele este situat la o distanță de 8000 buc de centrul galaxiei noastre.

Diametrul Căii Lactee este de 40.000 buc.

Cea mai apropiată stea din constelația Andromeda se află la o distanță de 720.000 buc.

Densitatea medie a galaxiilor din partea observabilă a Universului este de aproximativ 8-10 mii pe un milion cub parsec.

Viteza tipică a mișcării relative a galaxiilor - aproximativ 1000 km / s

Timpul estimat al coliziunii probabile a galaxiilor este de aproximativ 10 13 ani, care este de 1400 de ori mai lung decât durata de viață a Universului.

Un exemplu de Regge (fizician italian; carte „Studii ale Universului”).

O călătorie pas cu pas prin univers.

Următorul pas este de 10.000 de ori mai mare decât cel precedent. Câți pași până la marginea universului?

Pasul 1 - 4 m, tavan; 2 - 40 km, stratosferă; 3 - 400 000 km, lună; 4 - 40 miliarde km, granița sistemului solar; 5 - 4,3 ani, Alpha Centauri; 6 - 40.000 NL, nucleul galaxiei; 7 - 400 milioane l.l., centrul spațiului; Al 8-lea nu va funcționa - 40 miliarde dl. - dar universul s-a născut acum doar 15 miliarde de ani.