Методическое пособие по астрономии для начальной и средней школы летний астрономический практикум дорогие ребята!

Методическое пособие по астрономии для начальной и средней школы

Вам предстоит самостоятельно выполнить несколько практических заданий. Задания, где предусмотрено наблюдение объектов с оптическими приборами, выполняют только те, у кого эти приборы есть. Многие задания можно выполнить не только летом, но и в любое другое время года.

Для того, чтобы можно было в сентябре сравнить выполненные задания разных кружковцев, необходимо чтобы вы письменно зафиксировали свои результаты. Поэтому в каждом задании указано, что нужно записать и/или зарисовать.

Для проведения наблюдений вам понадобятся следующие принадлежности:

• 
  Подвижная карта звёздного неба с накладным кругом.
  
• 
  Распечатанные звёздные карты из электронного атласа звёздного неба.
  
• 
  Справочные таблицы (например, таблица двойных звёзд, список метеорных потоков).
  
• 
  Школьный астрономический календарь или скачанный из интернета и распечатанный.
  
• 
  Фонарик, дающий неяркий свет (лучше всего прикрытый красным светофильтром).
  
• 
  Письменные принадлежности: ручка и карандаш, ластик + дневник наблюдений.
  
• 
  Точные часы.
  
• 
  Компас.
  
• 
  По возможности бинокль и/или телескоп.
  
• 
  По возможности складной стул (для отдыха во время наблюдений).
  

Задание 1. Первые звёзды на вечернем небе (задание выполняется в течение всего лета).

1. 
   Заметить по часам и вписать в таблицу (приведённую ниже таблицу заранее перечертить в журнал наблюдений) время захода Солнца с указанием даты.
   

2. 
   Заметить по часам и вписать в таблицу время появления первых звёзд (это, как правило, самые яркие звёзды, видимые в данный сезон – Арктур или Вега) на ту же дату.
   
3. 
   Через 2-3 недели повторить наблюдения, описанные в пунктах 1 и 2. За лето накопить 5 записей. Наблюдения лучше проводить за одной и той же звездой – результат будет точнее.
   
4. 
   Для каждого отдельного наблюдения вычислить промежуток времени, который проходит от захода Солнца до появления первых звёзд. Выразить его в минутах. Вписать эти значения в таблицу в колонку «Промежуток времени от захода Солнца до появления первых звёзд».
   
5. 
   Вычислить среднее арифметическое всех полученных промежутков времени, указанных в таблице. Формула для вычисления: Т_{среднее} = (Т₁ + Т₂ + Т₃ + Т₄ + Т₅) : n, где Т_{среднее} – искомый средний промежуток времени, Т₁ ,Т₂ ,Т₃ ,Т₄ ,Т₅ (по числу наблюдений) – взятые из таблицы промежутки времени, вычисленные для каждого отдельного наблюдения, n – количество проведённых наблюдений (n = 5, если проведено 5 наблюдений).
   

• 
  Как изменяется время захода Солнца на протяжении лета?
  
• 
  Как изменяется время появления первых звёзд на протяжении лета?
  
• 
  Есть ли зависимость между временем захода Солнца и временем появления первых звёзд? Если есть, то какая?
  
• 
  Дайте рекомендации начинающему наблюдателю: через какой промежуток времени после захода Солнца имеет смысл искать на небе созвездия?
  

Задание 2. Видимое суточное вращение звёздного неба (задание выполняется в течение одной или двух ночей).

1. 
   По компасу определить стороны горизонта (это можно сделать и днём).
   
2. 
   Перечертить в журнал наблюдений приведённую таблицу (сделать это заранее). Заполнить первую колонку таблицы (секторы небосвода). Две другие колонки заполняются в процессе наблюдений.
   

3. 
   Когда стемнеет, выбрать по одной заметной звезде в восточной, южной, западной и северной секторах небосвода (не слишком высоко над горизонтом).
   
4. 
   Отметить расположение этих 4-х звёзд относительно далёких наземных ориентиров (нельзя выбирать протяжённые объекты, например, над лесом, над рекой). Заполнить вторую колонку таблицы «Наземные ориентиры для звёзд». Запомнить время наблюдения.
   
5. 
   Через 1 – 1,5 часа повторить наблюдение за выбранными звёздами. Как изменилось их положение относительно выбранных ориентиров? В какую сторону сместилась звезда в восточной части небосвода? В какую сторону сместилась звезда в южной части небосвода? В какую сторону сместилась звезда в западной части небосвода? В какую сторону сместилась звезда в северной части небосвода? Заполнить третью колонку таблицы «Направление смещения звёзд».
   
6. 
   Для надёжности проверить смещение выбранных звёзд ещё через 1 час (результаты можно не записывать).
   
7. 
   Если повезёт с погодой, найти выбранные Вами 4 звезды следующей ночью и в то же время (отмеченное Вами при выполнении пункта 4). Сравните положение этих звёзд с их положением в предыдущую ночь, используя данные из колонки «Наземные ориентиры для звёзд» Вашей таблицы.
   

• 
  Вращается звёздное небо или нет?
  
• 
  Если оно вращается, то по или против часовой стрелки относительно Полярной звезды?
  
• 
  Заметно ли изменяется положение звёзд, если их наблюдать в одно и то же время в соседние ночи?
  
• 
  За какое время звёздное небо совершает 1 оборот?
  
• 
  Почему вращение звёздного неба называют «суточным»?
  
• 
  В чём причина вращения звёздного неба?
  
• 
  Можно ли ориентироваться по тем звёздам, которые вы выбрали? Почему?
  

Задание 3. Ориентирование по Полярной звезде (задание выполняется в течение одной ночи).

1. 
   Перерисовать приведённый рисунок в журнал наблюдений (сделать это заранее).
   

2. 
   Когда стемнеет, по ковшу Большой Медведицы найти Полярную звезду.
   
3. 
   Заметить расположение Полярной звезды на небосводе относительно наземных ориентиров (например, над далёким деревом, над трубой далёкого дома). Запомнить время наблюдений.
   

4. 
   Через 1,5 – 2 часа снова найти Полярную звезду и проверить её расположение относительно выбранных наземных ориентиров. Изменилось положение Полярной звезды или нет?
   

5. 
   Проверить при помощи компаса, в какой стороне небосвода находится Полярная звезда.
   
6. 
   Убрать компас и определить стороны горизонта только по Полярной звезде.
   

• 
  Меняет ли Полярная звезда своё положение на небосводе?
  
• 
  В чём причина такого «поведения» Полярной звезды?
  
• 
  Можно ли по Полярной звезде определить стороны горизонта?
  
• 
  Над какой стороной горизонта всегда висит Полярная звезда?
  
• 
  Если вы стоите спиной к Полярной звезде, то впереди будет …, справа будет …, слева будет…, а за спиной будет …
  

Задание 4. Наблюдение созвездий и ярких звёзд (задание выполняется в течение одной ночи).

1. 
   Перечертить в журнал наблюдений приведённую ниже таблицу (сделать это заранее). Заполнить первую колонку таблицы «Сектор небосвода».
   

2. 
   Используя подвижную карту звёздного неба, определить вид звёздного неба на выбранную вами дату и время наблюдений (это можно сделать перед наблюдениями). Время наблюдений ориентировочно взять в промежутке от полуночи до 1 часа ночи (в это время суток небо будет самым тёмным). Помнить, что подвижная карта звёздного неба работает по зимнему времени (от летнего времени нужно отнимать 1 час).
   
3. 
   Найти в вырезе накладного круга следующие созвездия:
   

4. 
   Определить расположение данных созвездий относительно сторон горизонта.
   
5. 
   Заполнить в таблице по образцу колонку «Созвездия в этом секторе». Не путать секторы небосвода с сезонными секторами подвижной карты звёздного неба. Указать дату и время, на которые была настроена ваша подвижная карта звёздного неба.
   
6. 
   Выучить наизусть названия ярких звёзд и созвездия, в которых они находятся (яркие звёзды имеются не во всех перечисленных созвездиях):
   

Вега – Лира

Денеб – Лебедь

Альтаир – Орёл

Арктур – Волопас

Антарес – Скорпион

7. 
   Когда стемнеет, отыскать данные созвездия и звёзды на небе, предварительно сориентировавшись на местности по Полярной звезде (см. задание 3).
   
8. 
   Сравнить между собой оттенки ярких звёзд (в бинокль оттенки заметить легче).
   

Ответить письменно на вопросы:

• 
  Какое из созвездий вы искали дольше всего? Почему? В какой части небосвода оно располагалось? Используя карту звёздного неба, зарисуйте контур этого созвездия в журнале наблюдений.
  
• 
  Какое созвездие из находившихся в момент наблюдения над горизонтом имеет самую большую площадь?
  
• 
  Выпишите «соседей» созвездия Волопаса.
  
• 
  Какие из ярких звёзд вам показались наиболее красными?
  
• 
  С чем связан цвет звезды?
  

Представить: заполненную таблицу + письменные ответы на вопросы (в т.ч. рисунок контура одного из созвездий).
Задание 5. Наблюдение объектов звёздного неба в бинокль (задание выполняется в течение одной или нескольких ночей).
Цель: научиться находить интересные объекты в созвездиях, составить представление, как они выглядят в бинокль, приобрести навыки астрономических наблюдений в бинокль.
Примечание: наблюдение объектов звёздного неба требует очень тёмного неба (на широте Нижнего Новгорода небо становится таковым начиная со второй половины августа) и чистой, прозрачной атмосферы. Наблюдение проводить только в безлунные ночи, предварительно адаптировав глаза к темноте.
Порядок действий:

1. 
   Используя подвижную карту звёздного неба, определить, какие созвездия будут видны в выбранную вами дату и время. Выписать в столбик эти созвездия в журнал наблюдений. Указать дату и время, на которые была настроена ваша подвижная карта звёздного неба.
   
2. 
   Изучить список самых ярких объектов, доступных для наблюдения летом:
   

Тип объекта	Обозначение	Собственное название	Созвездие	Блеск	Примечание
Рассеянное звёздное скопление	М 39		Лебедь	5,3	Мало звёзд. Не видно невооружённым глазом.
Рассеянное звёздное скопление	М 29		Лебедь	7,5	Всего несколько звёзд. Не видно невооружённым глазом. В бинокль звёзды трудноразличимы.
Рассеянное звёздное скопление	χ и h		Персей	4,3 и 4,4	Двойное, видно невооружённым глазом, звёзды неразличимы.
Рассеянное звёздное скопление	Cr 399	Вешалка или скопление Брокки	Лисичка	3,6	Случайно встретившиеся звёзды. Видно невооружённым глазом.
Рассеянное звёздное скопление	М 11	Дикая Утка	Щит	6,6	Не видно невооружённым глазом.
Рассеянное звёздное скопление	М 34		Персей	5,7	Не видно невооружённым глазом.
Рассеянное звёздное скопление	М 45	Плеяды	Телец	1,2	Хорошо видно невооружённым глазом, звёзды различимы, служит для проверки зрения (норма 6-7 звёзд).
Рассеянное звёздное скопление	IC 4665		Змееносец	4,2	Не видно невооружённым глазом. Мало звёзд.
Рассеянное звёздное скопление	NGC 6633		Змееносец	4,6	Имеет грушевидную форму. Не видно невооружённым глазом.
Шаровое звёздное скопление	М 3		Гончие Псы	6,2	Не видно невооружённым глазом. В бинокль звёзды неразличимы.
Шаровое звёздное скопление	М 5		Змея	5,7	Не видно невооружённым глазом. В бинокль звёзды неразличимы.
Шаровое звёздное скопление	М 2		Водолей	6,5	Не видно невооружённым глазом. В бинокль звёзды неразличимы.
Шаровое звёздное скопление	М 15		Пегас	6,3	Не видно невооружённым глазом. В бинокль звёзды неразличимы.
Шаровое звёздное скопление	М 13		Геркулес	5,9	Не видно невооружённым глазом. В бинокль звёзды неразличимы.
Шаровое звёздное скопление	М 92		Геркулес	6,4	Не видно невооружённым глазом. Чуть меньше М 13. В бинокль звёзды неразличимы.
Планетарная туманность	М 27	Гантель	Лисичка	7,6	Не видна невооружённым глазом.
Спиральная галактика	М 31	Туманность Андромеды	Андромеда	4,3	Видна невооружённым глазом. Спирали различимы только в крупный телескоп.

3. 
   Используя более крупномасштабные звёздные карты из атласа звёздного неба (или представленные ниже), запомнить расположение выбранных объектов звёздного неба (эти карты в любом случае нужно взять с собой на наблюдения).
   
4. 
   Настроить бинокль для своего зрения (выставить межзрачковое расстояние между окулярами и скорректировать разницу между оптической силой правого и левого глаза при помощи вращающегося правого окуляра). Проверить резкость изображения по ярким звёздам.
   
5. 
   Отыскать объекты звёздного неба при помощи бинокля. Использовать прямое и боковое зрение. После каждых 5 минут наблюдения в бинокль руки опускать и давать отдых глазам.
   
6. 
   Если у вас имеется цифровой фотоаппарат, то после завершения наблюдений (из-за вспышки), сделать снимок самого себя на месте наблюдений.
   
7. 
   На следующий день записать в журнал наблюдений, какие из объектов Вам удалось найти и рассмотреть в бинокль. Выписать также параметры Вашего бинокля (можно использовать его паспорт): увеличение, диаметр объективов (в мм), диаметр поля зрения (в градусах), указать марку бинокля.
   

Представить: список созвездий, видимых во время наблюдений, список объектов, которые Вам удалось увидеть в бинокль, параметры Вашего бинокля + фотографию с места наблюдений (по возможности).




Задание 6. Наблюдение Млечного Пути (выполняется в течение одной ночи).