Хорев С. А.
Методическое пособие по астрономии для начальной и средней школы
ЛЕТНИЙ АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ
Дорогие ребята!
Несмотря на то, что летние ночи коротки и светлы, было бы жалко упустить возможность наблюдения звёздного неба и его объектов в загородной местности. Поэтому мы приглашаем вас, ребята, к участию в летней астрономической практике. Она поможет вам приобрести бесценный опыт проведения наблюдений, который, к сожалению, трудно приобрести в городских условиях. Наблюдения нужно проводить в безоблачную погоду в месте, защищённом от света фонарей и окон домов.
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).
Цель: обнаружить зависимость времени появления первых звёзд на вечернем небе от времени захода Солнца.
Порядок действий:
-
Заметить по часам и вписать в таблицу (приведённую ниже таблицу заранее перечертить в журнал наблюдений) время захода Солнца с указанием даты.
Дата
|
Время захода Солнца
|
Время появления первых звёзд
|
Промежуток времени от захода Солнца до появления первых звёзд
|
… июня
|
… часов … минут
|
… часов … минут
|
Т1 = … минут
|
…
|
… часов … минут
|
… часов … минут
|
Т2 = … минут
|
…
|
… часов … минут
|
… часов … минут
|
Т3 = … минут
|
-
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.
-
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.
-
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».
-
Вычислить среднее арифметическое всех полученных промежутков времени, указанных в таблице. Формула для вычисления: Тсреднее = (Т1 + Т2 + Т3 + Т4 + Т5) : n, где Тсреднее – 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).
Ответить письменно на вопросы:
-
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?
Представить: таблицу с 5 записями + письменные ответы на вопросы.
Задание 2. Видимое суточное вращение звёздного неба (задание выполняется в течение одной или двух ночей).
Цель: убедиться в видимом суточном вращении звёздного неба.
Порядок действий:
-
По компасу определить стороны горизонта (это можно сделать и днём).
-
Перечертить в журнал наблюдений приведённую таблицу (сделать это заранее). Заполнить первую колонку таблицы (секторы небосвода). Две другие колонки заполняются в процессе наблюдений.
Пример заполненной таблицы
Сектор небосвода
|
Наземные ориентиры для звёзд
|
Направление смещения звёзд
|
Северный
|
Над трубой дома бабы Нюры
|
Звезда переместилась вправо
|
Восточный
|
…
|
…
|
Южный
|
…
|
…
|
Западный
|
…
|
…
|
-
Когда стемнеет, выбрать по одной заметной звезде в восточной, южной, западной и северной секторах небосвода (не слишком высоко над горизонтом).
-
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.
-
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».
-
Для надёжности проверить смещение выбранных звёзд ещё через 1 час (результаты можно не записывать).
-
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.
Ответить письменно на вопросы:
-
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?
Представить: заполненную таблицу + письменные ответы на вопросы.
Задание 3. Ориентирование по Полярной звезде (задание выполняется в течение одной ночи).
Цель: убедиться в том, что Полярная звезда не меняет своего положения на небосводе с течением времени, научиться ориентироваться по Полярной звезде.
Порядок действий:
-
Перерисовать приведённый рисунок в журнал наблюдений (сделать это заранее).
-
Когда стемнеет, по ковшу Большой Медведицы найти Полярную звезду.
-
Заметить расположение Полярной звезды на небосводе относительно наземных ориентиров (например, над далёким деревом, над трубой далёкого дома). Запомнить время наблюдений.
Для тех, у кого имеется телескоп: направить телескоп на Полярную звезду (увеличение минимальное). Поместить Полярную звезду в центр поля зрения. Запомнить время наблюдений.
-
Через 1,5 – 2 часа снова найти Полярную звезду и проверить её расположение относительно выбранных наземных ориентиров. Изменилось положение Полярной звезды или нет?
Для тех, у кого имеется телескоп: посмотреть в телескоп и проверить, ушла ли Полярная звезда из поля зрения телескопа или нет.
-
Проверить при помощи компаса, в какой стороне небосвода находится Полярная звезда.
-
Убрать компас и определить стороны горизонта только по Полярной звезде.
Ответить письменно на вопросы:
-
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 …
Представить: рисунок в журнале наблюдений + письменные ответы на вопросы.
Задание 4. Наблюдение созвездий и ярких звёзд (задание выполняется в течение одной ночи).
Цель: запомнить контуры самых заметных созвездий, видимых в данный сезон, научиться их находить на небе, запомнить названия самых ярких звёзд в этих созвездиях.
Примечание: созвездия нужно наблюдать, когда не мешает свет Луны, а также когда полностью стемнело. Лучшее время для наблюдения созвездий летом – конец июля и август.
Порядок действий:
-
Перечертить в журнал наблюдений приведённую ниже таблицу (сделать это заранее). Заполнить первую колонку таблицы «Сектор небосвода».
Пример заполнения таблицы Дата__________ Время___________
Сектор небосвода
|
Созвездия в этом секторе
|
Северный
|
Малая Медведица, …
|
Восточный
|
…
|
Южный
|
…
|
Западный
|
…
|
Зенитный
|
…
|
-
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).
-
Найти в вырезе накладного круга следующие созвездия:
Большая Медведица
Малая Медведица
Кассиопея
Лира
Лебедь
Орёл
Волопас
Северная Корона
Геркулес
Дельфин
Скорпион
-
Определить расположение данных созвездий относительно сторон горизонта.
-
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.
-
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
-
Когда стемнеет, отыскать данные созвездия и звёзды на небе, предварительно сориентировавшись на местности по Полярной звезде (см. задание 3).
-
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:
-
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.
-
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.
|
-
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).
-
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.
-
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.
-
Если у вас имеется цифровой фотоаппарат, то после завершения наблюдений (из-за вспышки), сделать снимок самого себя на месте наблюдений.
-
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).
Достарыңызбен бөлісу: |