общая астрономия лекция_4


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

@Что будем знать Видимое движение звезд(для наблюдателя в северном полушарии) восток запад незаходящие звезды восток запад невосходящие звезды север юг Взгляд на север Взгляд на юг Закономерности движения звезд:Максимальная высота на гори- зонтом всегда одна и та же.Точки восхода и захода всегда одни и те же. . . При взгляде на север звезды движутся против часовой стрелки (с востока на запад). При взгляде на юг – по часовой стрелки ( но опять свостока на запад) Движение околополярных созвездий (при взгляде на север).Восход созвездий при взгляде на восток. Движение созвездий при взгляде на юг. север восток юг СеверныйПолюс восток восток запад юг север запад Южныйполюс Северныйполюс Горизонт Экватор О Р N S Суточное движение звезд Красная линия это ось мира, проходящая через северный и южный полюса. Северный полюс на небе. Он почти совпадает с Полярной звездой.Вокруг этой линии происходит суточное вращение небесных тел. Важно знать: угол междугоризонтом и направлением на северный полюс (угол PON) равен широте местности. А В А – верхняя кульминация светила,В - нижняя кульминация. Как найти северный полюс (Полярную)? Вращениенеба Полярная Суточное движение Солнца (1) Солнце, как и всякое другое светило, каждый день поднимается из-за горизонта в восточной стороне неба и заходит на западе. В полдень по местному времени оно достигает наибольшей высоты; нижняя кульминация случается в полночь. В полярных областях Солнце летом не заходит за горизонт, и его нижнюю кульминацию можно наблюдать.В средних широтах на протяжении года видимый суточный путь Солнца то сокращается, то увеличивается. Наименьшим он будет в день зимнего солнцестояния (приблизительно 22 декабря), наибольшим – в день летнего солнцестояния (приблизительно 22 июня). В дни весеннего и осеннего равноденствий (соответственно 21 марта и 23 сентября) продолжительность дня равна продолжительности ночи, т.к. Солнце находится на небесном экваторе: оно восходит в точке востока и заходит в точке запада. Путь Солнца для наблюдателя в северном полушарии летом зимой юг запад восток Летнее солнцестояние Весеннее или осеннееравноденствие Зимнее солнцестояние Положения точки восхода Солнца в течение года Это комбинированный снимок точек восхода Солнца в трех моментах годадля одной и той же местности. Юг Север Восток Годичное движение Солнца В течение года Солнце проходит через 12 созвездий, называемыми зодиакальными. Плоскость, проходящаячерез положения Солнца на небе в течение года (365 дней), называется эклиптикой. Эклиптика Латинские наименования созвездий Зодиака и их очертания Орбита Земли 1 января 1 марта Солнце В течение года Солнце проходит через 12 созвездий, называемыми зодиакальными. Плоскость, проходящая через положения Солнца на небе в течение года (365 дней), называется эклиптикой. Видимое движение Луны Движение Луны по небу во многом аналогично движению Солнца. Отличие заключается в следующем: 1. Луна делает оборот, возвращаясь в то же созвездие, через 27.32 суток 2. Плоскость, проходящая через положения Луны в течение этого времени, не совпадает с плоскостью эклиптики: имеется небольшой угол наклона i=5 градусов 09 минут. i Freeform 11ॠҰᑐീNྟྡྪྦрǔːϰԐƖق㐊਀ųĘǯЂ܀їłৰŃђń셅셆셑셒셕셖셗ſƿǀМNj挸ǎǖǿ̿쎀ο￰ৰࢴ$ݸHא`Шxш€ђ䀀  耀鿈=୘$卐糸ৰђFreeform 12൐Ұຠ෠NྟྡྪྦрǔːϰԐЦ2㐋਀ГXǯЂĠ܀…‡їƁ쳿ƿǀ替ǿ̿쎀οOval 13੐ҰްഠNྟྡྪྦрǔːϰԐЬ2㐌਀У^ₚ¦ǯЂɀ܀…‡їƿǀ㌀Nj挸ǿ̿쎀οOval 14୬ਭᓺຜNྟྡྪྦрǔːϰԐtł㐍਀ЈLǯїſƿǀ㌀Nj挸ǿ̿쎀οLine 15൐ဠᅀ෠tł㐎਀ЈLǯїſƿǀ㌀Nj挸ǿ̿쎀οLine 16ర෠ຠಐкಢ㐏਀ЈTІǯЂӠ܀…їƿǿ̿쎀οText Box 17૫ౖරౘfྟྠྡ"‚ ྪྦрǔːϰԐЪಢ㐐਀“NǯЂ؀܀…їƿǿ̿쎀οText Box 18ฯᄐ቗ྲྀ\ྟྠྡ‚ྪྦрǔːϰԐnł㐑਀“Fǯїſƿǀࠀǿ̿쎀οLine 19෠ᅀ਀“NǯЂୀ܀…їƿǿ̿쎀οText Box 23෠א঎໇zྟྠОрбита Землиྡ GﻌྪྦрǔːϰԐьಢ㐖਀ЈT筪￧ǯЂౠ܀…їƿǿ̿쎀οText Box 24ༀධᄼ࿧xྟྠОрбита Луныྡ GﻌྪྦрǔːϰԐжҲ㐗਀ГѕЂǻї䄄섅0ĆĿƿǿ̿쎀쎁0οA:\lec4.files\earth.gifPicture 25A:\lec4.files\earth.gifௐ๰ლาвҲ㐘਀ГєЂǻї䄄섅.ĆĿƿǿ̿쎀쎁.οA:\lec4.files\moon.gifPicture 26A:\lec4.files\moon.gif੐ႀᅰା   Солнце Земля Луна Орбита Земли Орбита Луны Видимые движения планет Видимое движение внешней планеты Видимое движение внутренней планеты Внешние планеты (т.е. те, орбиты которых больше орбиты Земли) описывают на небе петли. Внутренние планеты от-клоняются от Солнца к востоку, а затем к западу, совершая таким образомколебания около Солнца Солнце 1 2 3 4 Пример 1: попятное движение Марса в 1994-1995 гг. Июль 12, 1995 Янв. 4, 1995 Март 25,1995 Окт. 25, 1994 Сент. 30, 1994 Кастор Поллукс Процион Регул Прямое восходждение  Склонение  Пример 2: попятное движение Юпитера в 2003-2004 гг. Апрель 2003 Лев Рак Май 2004 август 2003 Декабрь 2003 Февраль 2004 Сентябрь 2004 Кружки дают положения Юпитера через каждый месяц ПТОЛЕМЕЙ Клавдий (ок. 90 – ок. 160 г. н.э.), древнегреческий ученый, последний крупный астроном античности. Дополнил звездный каталог Гиппарха. Соорудил специальные астрономические инструмен-ты: астролябию, армилярную сферу, трикветр. Описал положение 1022 звезд. Разработал математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли (см.ниже), позволявшую вычислить их положение на небе. Достигнув высокой по тем временам точности, теория, тем не менее, не объясняла изменение блеска Марса и другие парадоксы античной астрономии.Его труд «Альмагест» состоит из 13 книг, каждая из которых содержит определенные астрономические концепции о звездах и солнечной системе. Основные положения в системе мира Птолемея В центре мира находится Земля.Все планеты вращаются по эпициклам и деферентам. 3. Комбинация относительных радиусов этих кругов и скоростей вращения позволяет объяснить видимые движения планет.4. Солнце вращается только по деференту. 5. Все звезды расположены на хрустальной сфере, которая вращается вокруг Земли. Книга «Математический синтаксис»(«Альмагест», примерно 127-151 г. н.э.) Эпициклы и деференты Земля планета деферент эпицикл . Планета вращается поэпициклу, центр котороговращается по деференту.Орбиты – круговые, и скорости движения – равномерные. Положение планет в системе мира Птолемея Земля Луна Меркурий Венера Солнце Марс Юпитер Эпициклы Сатурн СфераЗвезд Деференты Птолемей подобрал относительные радиусы эпициклов и деферентов, скорости и периоды обращения таким образом, чтобы объяснить видимые движения планет. Например, путем подгонки было установлено отношение Rэпиц / Rдиф=0.376 (Меркурий), 0.720 (Венера), 0.658 (Марс), 0.192 (Юпитер), 0.103 (Сатурн). - Две особенности в системе Птолемея (пояснения к предыдущему слайду) 1. Центры эпициклов нижних планет ( Меркурий, Венера) находятся на прямой, соединяющей Землю и Солнце. Эта прямая на предыдущем слайде обозначена красной штриховой линией. Этим Птолемей объясняет колебатель- ное движение внутренних планет около Солнца.2. Каждая из верхних планет (Марс, Юпитер, Сатурн) находится на эпицикле в том же направлении относительно центра эпицикла, в каком относительно Земли находится Солнце. Другими словами, радиусы-векторы (красные линии) эпициклов этих планет всегда параллельны друг другу и линии Земля Солнца (пунктирная красная линия). Объяснение попятных движений планет центр деферента Для лучшего совпадения теории с наблюдениями Птолемей был вынужден сделать дополнительные предположения: - Земля несколько смещена относительно центра деферента, - движение центров эпициклов будет равномерным, если его рассматривать из третьей точки - экванта. + + + Планета Земля Эквант Деферент Эпицикл В течение почти 14 веков система мира Птолемея вполнеудовлетворительно объясняла наблюдаемые движения планет. При появлении расхождений теории с наблюде-ниями с более возросшей точностью теорию «подправ-ляли» введением дополнительных эпициклов на эпициклах.Ко времени Коперника (XV век) эта система уже насчиты-вала 78 кругов (эпициклов и деферентов).И под тяжестью таких кругов эта система в конце концоврухнула. КОПЕРНИК (Kopernik, Copernicus) Николай (1473–1543), великий польский астроном.Создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в т. ч. Земли) вокруг Солнца. Свое учение изложил в сочинении «О вращениях небесных сфер» (1543), запрещенном католической церковью с 1616 по 1828 годы «Solis stator, Terrae motor» - «Он остановил Солнце и сдвинул Землю» - надпись на памятнике в Варшаве Н. Коперник долгое время нехотел опубликовать свой труд(в основном, из-за возможногонеприятия ее религиозными догматиками).И лишь благодаря большойнастойчивости математикаРетика, труд был опубликованв 1543 году – году смерти Коперника. Страница из книги Коперника Пусть не входит никто,незнающий геометрию» (эпиграф к книге) Основные положения системы мира Коперника 1.Все планеты вращаются вокруг Солнца.2. Вращение происходит по круговым орбитам.Вращение по орбитам равномерное, но скорость вращения убывает с ростом расстояния до Солнца.Планеты вращаются в одной плоскостиПланеты вращаются вокруг своей оси.Вращение небесного свода вызвано суточным вращением Земли вокруг своей оси. В системе мира Коперникалинейная скорость враще-ния планет убывает по мере удаления от Солнца Сатурн Юпитер Марс Земля Луна Венера Меркурий Солнце Конфигурации планет Внешняя планета А В С D A – верхнее соединениеВ - нижнее соединениеС - западная квадратураD – восточная квадратура Внутренняя планетаA’ – верхнее соединениеB’ - нижнее соединениеС’ – западная элонгацияD’ – восточная элонгация A’ B’ C’ D’ ОрбитаЗемли Примечание: условимся, что на слайдах запад будетсправа, а восток - слева. 1 1 Объяснение колебательных около Солнца видимых движений внутренних планет Внутренняя планета Земля 1 2 В положении 1 Земля пройдетпо орбите дугу (а,в), тогда каквнутренняя планета пройдетдугу (а’, в’ ) за это же время. Для наблюдателя на Земле внутренняя планета на небе переместится с востокана запад .В положении 2 движение планеты будет с запада на восток.Примечание: в астрономии движениес запада на восток называется прямым,а движение с востока на запад – обратным (или попятным) а в в’ a’ Восток Запад небесная сфера орбита планеты орбита Земли Объяснение петлеобразных видимых движений внешних планет Линейная скорость Земли больше скорости внешней планеты. Поэтому она как бы «догоняет» и «опережает» планету в движении. Периоды вращения планет Сидерический период – времяполного оборота планеты вокруг Солнца (Т). За это времяпланета возвращается в то жеположение относительно звезд.Синодический период – периодповторения одноименныхконфигураций (S). 1/S=1/T – 1/T для внутренней планеты1/S=1/T – 1/T для внешней планеты T = 365.26… средних солнечных суток к звездам Земля Планета Солнце Строго говоря, с точки зрения наблюдателя на Земле системымира Птолемея и Коперника являются равнозначными: они обе неплохо объясняли наблюдения. Мало того, по точности предсказаний положений планет система мира Коперника даже уступала системе мира Птолемея. Поэтому для доказательства справедливости гелиоцентрической системы мира необходимо было привлечение новых данных. Этими поисками занимались последующие астрономы. Главным доказательством было бы обнаружение смещения звезд, вызванное движением Земли (годичный параллакс, аберрация света). Но это открытие было сделано почти 200 лет спустя после смерти Коперника.Видимо, первым серьезным подтверждением верности учения Коперника были наблюдения Галилея (XVI век) с помощью телескопа (см. следующий слайд). Доказательства гелиоцентрической системы Доказательство 1: Фазы Венеры Полная фаза Венеры никогда не Могут наблюдаться все фазыбудет наблюдаться! Венеры Венера Венера Солнце Солнце Земля Земля Галилей наблюдал все фазы Венеры! Птолемеевская система Коперниковская система

Приложенные файлы

  • ppt 9769174
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий