Оптическая астрономия конспект урока

Обновлено: 06.07.2024

Краткий конспект урока астрономии " Наблюдения - основа астрономии. Телескопы.". Содержит описание астрономических наблюдений, основных видов телескопов. На уроке вводятся понятия увеличения телескопа и разрешающей способности.

Оценить 12623 0

Тема: Наблюдения - основа астрономии. Телескопы

Цель: Усвоение учащимися особенностей телескопов различных видов. Развитие представления об обсерваториях. Усвоение характеристик телескопов.

I.Оргмомент. Мотивация.

II.Проверка домашнего задания.

1. Что изучает астрономия? Перечислите важнейшие особенности астрономии.

2. Как возникла наука астрономия? Охарактеризуйте основные периоды ее развития.

3. Какие объекты и их системы изучает астрономия? Перечислите их в порядке увеличения размеров

III . Изучение нового материала

Астрономические наблюдения. Основным способом исследования небесных объектов и явлений служат астрономические наблюдения. Астрономические наблюдения —это целенаправленная и активная регистрация информации о процессах и явлениях, про-

исходящих во Вселенной. Такие наблюдения выступают основным источником знаний на эмпирическом уровне. На протяжении тысячелетий астрономы изучали положение небесных объектов на звездном небе и их взаимное перемещение с течением времени. Точные измерения положений звезд, планет и других небесных тел дают материал для определения расстояний до них и их размеров, а также для изучения законов их движения. Результатами угломерных измерений пользуются в практической астрономии, небесной механике, звездной астрономии. Система горизонтальных координат. Работа по рис. 1.3. стр.11.

Для проведения астрономических наблюдений и их обработки во многих странах созданы специальные научно-исследовательские учреждения — астрономические обсерватории.

Для выполнения астрономических наблюдений и обработки полученных данных в современных обсерваториях используют наблюдательные инструменты (телескопы), светоприемную и анализирующую аппаратуру, вспомогательные приборы для наблюдений, электронно-вычислительную технику и др.

Оптические телескопы служат для собирания света исследуемых небесных тел и получения их изображения. Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от светила, чем невооруженный глаз наблюдателя. Благодаря этому в телескоп можно рассматривать невидимые с Земли детали поверхности ближайших небесных тел, а также множество слабых звезд.

После Второй мировой войны начала бурно развиваться радиофизика (физика радиоволн). Усовершенствованные приемники, антенны и оставшиеся после войны радиолокаторы могли принимать радиоизлучение Солнца и далеких космических объектов. Так возникларадиоастрономия— одна из ветвей астрофизики. Внедрение

радионаблюдений в астрономию (рис. 4) обогатило ее множеством выдающихся открытий.

Новым импульсом в развитии астрономических наблюдений явился выход космических аппаратов и человека в космос. Научные приборы и телескопы, установленные на космических аппаратах, позволили исследовать ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение Солнца, других звезд и галактик. Эти наблюдения за пределами земной атмосферы, поглощающей коротковолновое излучение, необычайно расширили объем информации о физической природе небесных тел и их систем.

Телескопы и их характеристики. Изучать далекие недостижимые небесные объекты можно одним способом — собрав и проанализировав их излучение. Для этой цели и служат телескопы. При всем своем многообразии телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основные задачи:

1) собрать от исследуемого объекта как можно больше энергии

излучения определенного диапазона электромагнитных волн;

2) создать по возможности наиболее резкое изображение объекта, чтобы можно было выделить излучение от отдельных его точек, а также измерить угловые расстояния между ними. В зависимости от конструктивных особенностей оптических схем

телескопы делятся на: линзовые системы — рефракторы; зеркальные системы — рефлекторы; смешанные зеркально-линзовые системы, к которым относятся телескопы Б. Шмидта, Д. Д. Максутова и др.

Телескоп-рефракторв основном используется для визуальных наблюдений . Он имеет объектив и окуляр. Телескоп-рефрактор, совмещенный с фотокамерой, называют астрографомили астрономической камерой. Астрограф по сути представляет собой

большой фотоаппарат: в фокальной плоскости его устанавливается кассета с фотопластинкой. Диаметр объективов рефракторов ограничен из-за трудностей отливки крупных однородных блоков оптического стекла, их прогибов и светопоглощения. Наибольший диаметр объектива телескопа-рефрактора, применяемого в настоящее время, — 102 см (Йеркская обсерватория, США). Недостатками такого типа телескопов считаются их значительная длина и искажение изображения. Для устранения оптических искажений используют многолинзовые объективы с просветленной оптикой.

Телескоп-рефлекторимеет зеркальный объектив. В простейшем рефлекторе объектив — это одиночное, обычно параболическое зеркало; изображение получается в его главном фокусе. По сравнению с рефракторами современные телескопы-рефлекторы имеют намного большие объективы. В рефлекторах с диаметром зеркала свыше 2,5 м в главном фокусе иногда устанавливают кабину для наблюдателя. С увеличением размеров зеркала в таких телескопах приходится применять специальные системы разгрузки зеркал, исключающие их деформации из-за собственной массы, а также принимать меры для предотвращения их температурных деформаций. Сооружение крупных рефлекторов (с диаметром зеркала 4—6 м) сопряжено с большими техническими трудностями. Взеркально-линзовых телескопах изображение получается с помощью сложного объектива, содержащего как зеркала, так и линзы. Это позволяет значительно снизить оптические искажения телескопа по сравнению с зеркальными или линзовыми системами. В телескопах системы Б. Шмидтаоптические искажения главного сферического зеркала устраняются с помощью специальной коррекционной пластинки сложного профиля, установленной перед ним. В телескопах системыД. Д. Максутоваискажения главного сферического или эллиптического зеркал исправляются мениском, установленным перед зеркалом..

Видимое увеличение (G) оптической системы — это отношение угла, под которым наблюдается изображение, даваемое оптической системой прибора, к угловому размеру объекта при наблюдении его непосредственно глазом. Видимое увеличение телескопа можно рассчитать по формуле:

гдеFоб и Fок — фокусные расстояния объектива и окуляра.

Подразрешающей способностью (ψ) оптического телескопа понимают наименьшее угловое расстояние между двумя звездами, которые могут быть видны в телескоп раздельно. Теоретически разрешающая способность (в секундах дуги) визуального телескопа для желто-зеленых лучей, к которым наиболее чувствителен глаз чело-

века, может быть оценена при помощи формулы:

гдеD— диаметр объектива телескопа в миллиметрах.

IV . Закрепление материала.

Что такое телескоп и для чего он предназначен?

Чем отличаются: оптические телескопы от радиотелескопов; радиоинтерферометр от радиотелескопа?

Что понимают под внеатмосферной астрономией?

V . Итог урока

VI Д/З: выучить конспект. § 2, Подг. Презент. об обсерваториях, созвездиях.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

10 класс. Астрономия.
Автор : Алексеева Л.Н.

Тема урока . Телескопы и их характеристики. Методы астрофизических исследований. Всеволновая астрономия

Тип : Урок открытия нового знания

Цель урока: формирование представления обучающихся о строении и применении телескопов, изучить методы астрофизических исследований. Дать понятие всеволновой астрономии, развитие аналитического мышления , воспитание национального достоинства и любви к родине .

Задачи :

2. Развивать умения работать с различными источниками информации , самостоятельно делать выводы , обосновывая их фактами ,

3. готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни;

Формируемые УУД:

Личностные : учебно-познавательная мотивация, мотивационная основа учебной деятельности, учебно-познавательный интерес, адекватное понимание причин успеха / неуспеха в учебной деятельности.

Регулятивные:саморегуляция, контроль, коррекция, осуществление самоконтроля по результату и по способу действия

Познавательные: анализ, синтез, сравнение, обобщение, классификация, аналогия, структурирование знаний,построение логических рассуждений, постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности, самостоятельный учет установленных ориентиров действия в новом учебном материале, построение речевых высказываний, использование общих приемов решения задач, использование знаково-символических средств, подведение под понятие, рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Коммуникативные : планирование учебного сотрудничества, достаточно полное и точное выражение своих мыслей в соответствии с задачами и условиями коммуникации, формулирование и аргументация своего мнения и позиции в коммуникации, учет разных мнений, координирование в сотрудничестве разных позиций.

Использование новых технологий: интерактивная доска

Конспект урока.

Актуализация знаний.

Давайте ребята вспомним что мы проходили на прошлых уроках. Задаю вопросы:

На какие группы классифицируются планеты и назовите их. (Ответ: планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс и планеты гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Опишите строение геоцентрической и гелиоцентрической системы.

В чем различие планет земной группы от планет гигантов? ( Размеры, плотность, большое наличие спутников у планет гигантов).

Что относится к малым телам солнечной системы?

Современные представления о происхождении солнечной системы. Космогоническая теория Шмидта.

Мотивация к учебной деятельности.

Где я смогу применять полученные знания?

Какую личную цель я ставлю на этом уроке?

Изучение нового материала.

Этап открытий новых знаний.

Методы астрофизических исследований

В отличие от физиков астрономы лишены возможности ставить эксперименты. Практически всю информацию о небесных телах приносит нам электромагнитное излучение. Только в последние сорок лет отдельные миры стали изучать непосредственно: зондировать атмосферы планет, изучать лунный и марсианский грунт, изучать непосредственно атмосферу Титана.

В XIX веке физические методы исследования проникли в астрономию, и возникла симбиотическая наука – астрофизика, которая изучает физические свойства космических тел. Астрофизика делится на: а) практическую астрофизику, в которой разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований и соответствующие инструменты и приборы, способные получить максимально полную и объективную информацию о космических телах; б) теоретическую астрофизику, в которой на основании законов физики даются объяснения наблюдаемым физическим явлениям.

Изучение Вселенной началось и продолжается в течение нескольких тысячелетий, но вплоть до середины прошлого века исследования были исключительно в оптическом диапазоне электромагнитных волн. Поэтому доступной областью излучения был диапазон от 400 до 700 нм. Первые астрономические научные наблюдения являлись астрометрическими, изучалось только расположение планет, звёзд и их видимое движение на небесной сфере.

Излучение, проходящее сквозь земную атмосферу, изучается непосредственно с поверхности Земли. Для этого созданы астрономические инструменты- телескопы (от греч. теле-вдаль и скопео- смотрю). Телескоп - увеличивает угол зрения (разрешающая способность), и собирает больше света (проникающая сила).

Телескопы для наблюдений в световых лучах называются оптическими. Существует два вида оптических телескопов- линзовые, или рефракторы и зеркальные, или рефлекторы. У рефракторов объектив, собирающий световые лучи, изготовлен из стеклянных линз, а у рефлекторов объективом служит вогнутое зеркало.

Телескопы бывают самыми разными – оптические (общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения ИСЗ), радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские . При всем своем многообразии, все телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основных задачи:

создать максимально резкое изображение и, при визуальных наблюдениях, увеличить угловые расстояния между объектами (звездами, галактиками и т. п.);

собрать как можно больше энергии излучения, увеличить освещенность изображения объектов

Рефрактор - используется преломление света в линзе (преломляющий), первый в 1609г Г. Галилей

Рефлектор - используется вогнутое зеркало (отражающий), фокусирующее лучи, первый в 1667г изобрел И. Ньютон.

Зеркально – линзовый. Б.В. ШМИДТ (1879-1935, Эстония) построил в 1930г (камера Шмидта) с диаметром объектива 44 см. Большой светосилы, свободный от комы и большим полем зрения, поставив перед сферическим зеркалом корректирующую стеклянную пластину.
В 1941 году Д.Д. Максутов (СССР) сделал менисковый, выгоден короткой трубой. Применяется любителями – астрономами.
В 1995г для оптического интерферометра введен в строй первый телескоп с 8м зеркалом (из 4 -х) с базой 100м (пустыне АТАКАМА, Чили; ESO).
В 1996г первый телескоп диаметром 10м (из двух с базой 85м) им. У. Кека введен в обсерватории Маун – Кеа (Калифорния, Гавайские острова, США)
любительские телескопы

Самостоятельное задание для учеников. Дать характеристику телескопа.

Способность увеличивать угол характеризуется увеличением телескопа. Оно равно отношению фокусных расстояний объектива F и окуляра f .

Основное назначение телескопов состоит не в достижении большого увеличения, а в том, чтобы собрать как можно больше световой энергии от небесного тела и различить как можно меньшие детали. От небесных тел к Земле приходят параллельные лучи света, из которых в глаз попадает лишь очень маленькая доля, поскольку диаметр зрачка очень мал не превышает 6-7 мм. Объектив телескопа, имея значительные размеры ( диаметр D)? Воспринимает световой поток, и концентрируя его, позволяет видеть слабые небесные объекты, недоступные невооруженному глазу. Диаметр объектива D и его фокусное расстояние F определяют важную характеристику телескопа- светосилу:

Диаметр объектива определяет разрешающую способность (или разрешение) телескопа – способность телескопа видеть отдельно близко расположенные объекты и мелкие детали на поверхности небесного тела. Разрешение телескопа выражается минимальным углом Q между 2-мя точками, которые можно четко различить. Разрешающая способность телескопа обратно пропорциональна диаметру объектива и прямо пропорциональна длине электромагнитных волн, воспринимаемых телескопом. Вычисленное в секундах дуги разрешение: Q= 251640* /D. D-диаметр объектива. Разрешающая способность оптического телескопа равна Q=140 секунд/D т.к. лямбда=550 нм.

Школьный телескоп с диаметром объектива D=10 см. имеет разрешающую способность 1,4 секунды. Это означает, что если две звезды на небе отстоят друг от друга на угловое расстояние более 1,4секунд, то они в этот телескоп будут видны по отдельности. Если расстояние между ними менее 1,4 секунд, то они будут видны как одна точка.

Предельный (наименьший) блеск звезд, видимый в телескоп, характеризует проницающую способность телескопа ( m ), часто называемую его оптической мощью, которую вычисляют по формуле

В XX веке астрономия стала всеволновой . В настоящее время излучение от космических объектов регистрируется во всем диапазоне электромагнитного спектра от длинноволнового радиоизлучения (частота 10 7 Гц, длина волны  = 30 м) до гамма-излучения (частота 10 27 Гц, длина волны  = 3  10 –19 м = 3  10 –10 нм).

Астрономические наблюдения проводятся во всем диапазоне электромагнитных волн.

Наблюдения в других спектральных диапазонах позволили сделать важные открытия. Сначала были изобретены радиотелескопы . Так, радиоволны принесли информацию о наличии крупных молекул в холодных молекулярных облаках, об активных галактиках, о строении ядер галактик, в том числе и нашей Галактики, тогда как оптическое излучение от центра Галактики полностью задерживается космической пылью. Любой радиотелескоп по принципу своего действия похож на оптический: он собирает излучение и фокусирует его на детекторе, настроенном на выбранную длину волны, а затем преобразует этот сигнал, показывая условно раскрашенное изображение неба или объекта. Чтобы существенно улучшить угловое разрешение, в радиоастрономии используют радиоинтерферометры . Простейший радиоинтерферометр состоит из двух радиотелескопов, разнесенных на расстояние, называемое базой интерферометра . Радиотелескопы, находящиеся в разных странах и даже на разных континентах, также могут соединяться в единую систему наблюдений. Такие системы получили название радиоинтерферометров со сверхдлинной базой (РСДБ). Такие системы дают максимально возможное угловое разрешение, в несколько тысяч раз лучше, чем у любого оптического телескопа.

Наша Земля надежно защищена атмосферой от проникающего жесткого электромагнитного излучения, от инфракрасного излучения. Поэтому современные инфракрасные, рентгеновские и гамма обсерватории вынесены за пределы земной атмосферы.

Наблюдения в рентгеновском и гамма-диапазонах позволяли исследовать космические объекты на поздних стадиях их жизни, открыть пульсары, черные дыры, столкновения скоплений галактик и т.д.

С помощью астрофизических методов можно определять скорости космических объектов, химический состав, массу, оценивать их размеры. Космос является гигантской физической лабораторией, в которой естественным путем создаются физические условия, невозможные на Земле, – экстремальные значения температур, плотностей, светимостей и т. д. Природа космических тел и космического пространства является предметом исследования не только астрономов, но и физиков.

4.Закрепление изученного материала

1. Какое из перечисленных электромагнитных излучений имеет наибольшую длину волны?

Б. Видимое излучение.

В. Ультрафиолетовое излучение

Г. Рентгеновское излучение

А. прозрачность земной атмосферы для всех волн электромагнитного излучения, приходящего из космоса;

Б. изучение излучения небесных объектов во всем диапазоне электромагнитного спектра от радиоволн до гамма-излучения;

В. изучение невидимых диапазонов электромагнитного спектра у небесных светил;

Г. изучение излучения небесных объектов во всем диапазоне видимого спектра электромагнитного излучения, от красного до синего цветов.

3. Разрешающая способность глаза, то есть восприятие двух звезд (точечных источников) раздельно, равна минимальному углу зрения:

4. Увеличение разрешающей способности телескопа возможно:

А. При уменьшении диаметра объектива;

Б. При уменьшении длины волны регистрируемого излучения

В. При уменьшении диаметра окуляра

Г. При увеличении длины волны регистрируемого излучения

5. Как можно вычислить увеличение телескопа?

А. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Б. Отношение фокусного расстояния окуляра к фокусному расстоянию объектива.

В. Отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Г. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию объектива.

6. Самый большой в мире наземный телескоп имеет диаметр около:

1. Какое из перечисленных электромагнитных излучений имеет наименьшую длину волны?

А.Гамма-излучении Б. Видимое излучение.

В. Ультрафиолетовое излучение Г. Рентгеновское излучение

А. изучение невидимых диапазонов электромагнитного спектра у небесных светил;

Б. изучение излучения небесных объектов во всем диапазоне видимого спектра электромагнитного излучения, от красного до синего цветов.

В. прозрачность земной атмосферы для всех волн электромагнитного излучения, приходящего из космоса;

Г. изучение излучения небесных объектов во всем диапазоне электромагнитного спектра от радиоволн до гамма-излучения;

3. Телескоп служит:

А. Для увеличения углового размера небесного объекта.

Б. Для усиления блеска звезд.

В. Для увеличения углового расстояния между небесными объектами

Г. Для всего вышеперечисленного

4. Космический телескоп им. Хаббла имеет диаметр:

5. Чем собирается свет в телескопе-рефлекторе?

А. Выпуклым зеркалом

Б. Выпуклой линзой

В. Вогнутым зеркалом

Г. Рассеивающей линзой

6. Как можно вычислить увеличение телескопа?

А. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Б. Отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра

В. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию объектива

Г. Отношение фокусного расстояния окуляра к фокусному расстоянию объектива

Включение новых знаний в систему.

Обсудить вопросы.

Почему можно проводить наблюдения на Земле в радиодиапазоне, но нельзя проводить в гамма-диапазоне?

Почему есть наземные радиотелескопы и нет наземных гамма-телескопов?

К какому типу телескопов относится орбитальная обсерватория Чандра? В каком диапазоне проводятся наблюдения на этой обсерватории?

На какой максимальной частоте проводятся наблюдения и к какому диапазону это относится?

Какие объекты являются яркими источниками рентгеновского излучения? Как их наблюдают с Земли или с помощью орбитальных рентгеновских телескопов?

Какие объекты являются мощными источниками гамма-излучения?

На каких самых длинных волнах ведутся наблюдения радиотелескопами? (Ответ: 30 м. Радиоволны с длиной волны λ > 30 м не проходят через атмосферу Земли).

На каких минимальных частотах ведутся наблюдения радиотелескопами? (Ответ: 10 МГц).

Что нового вы узнали на уроке?

-Чему вы научились на уроке?

Раньше я думал, теперь знаю…..

Меня удивило….

Я хочу еще узнать…..

-Как вы оцениваете свою работу на

Домашнее задание разноуровневое: Пар. 19.Решить задачу №18 .стр.78 или 3 интересных вопросов

Тема: . Методы астрофизических исследований Принцип действия и устройство телескопов, рефракторов и рефлекторов; радиотелескопы и радиоинтерферометры.

Тип: Урок открытия нового знания

Цель урока: формирование представления обучающихся о строении и применении телескопов, изучить методы астрофизических исследований. Дать понятие всеволновой астрономии, развитие аналитического мышления, воспитание национального достоинства и любви к родине.

Задачи:

2. Развивать умения работать с различными источниками информации, самостоятельно делать выводы, обосновывая их фактами,

3. готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни;

Формируемые УУД:

Личностные: учебно-познавательная мотивация, мотивационная основа учебной деятельности, учебно-познавательный интерес, адекватное понимание причин успеха / неуспеха в учебной деятельности.

Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества, достаточно полное и точное выражение своих мыслей в соответствии с задачами и условиями коммуникации, формулирование и аргументация своего мнения и позиции в коммуникации, учет разных мнений, координирование в сотрудничестве разных позиций.

Использование новых технологий: интерактивная доска

Конспект урока.

Актуализация знаний.

Давайте ребята вспомним что мы проходили на прошлых уроках. Задаю вопросы:

Опишите строение геоцентрической и гелиоцентрической системы.

Что относится к малым телам солнечной системы?

Современные представления о происхождении солнечной системы. Космогоническая теория Шмидта.

Мотивация к учебной деятельности.

Где я смогу применять полученные знания?

Какую личную цель я ставлю на этом уроке?

Изучение нового материала.

Этап открытий новых знаний.

Методы астрофизических исследований

Телескопы бывают самыми разными – оптические (общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения ИСЗ), радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские. При всем своем многообразии, все телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основных задачи:

собрать как можно больше энергии излучения, увеличить освещенность изображения объектов

Рефрактор - используется преломление света в линзе (преломляющий), первый в 1609г Г. Галилей

Рефлектор - используется вогнутое зеркало (отражающий), фокусирующее лучи, первый в 1667г изобрел И. Ньютон.

Самостоятельное задание для учеников. Дать характеристику телескопа.

Предельный (наименьший) блеск звезд, видимый в телескоп, характеризует проницающую способность телескопа (m), часто называемую его оптической мощью, которую вычисляют по формуле

В XX веке астрономия стала всеволновой. В настоящее время излучение от космических объектов регистрируется во всем диапазоне электромагнитного спектра от длинноволнового радиоизлучения (частота 10 7 Гц, длина волны  = 30 м) до гамма-излучения (частота 10 27 Гц, длина волны  = 310 –19 м = 310 –10 нм).

Астрономические наблюдения проводятся во всем диапазоне электромагнитных волн.

Наблюдения в других спектральных диапазонах позволили сделать важные открытия. Сначала были изобретены радиотелескопы. Так, радиоволны принесли информацию о наличии крупных молекул в холодных молекулярных облаках, об активных галактиках, о строении ядер галактик, в том числе и нашей Галактики, тогда как оптическое излучение от центра Галактики полностью задерживается космической пылью. Любой радиотелескоп по принципу своего действия похож на оптический: он собирает излучение и фокусирует его на детекторе, настроенном на выбранную длину волны, а затем преобразует этот сигнал, показывая условно раскрашенное изображение неба или объекта. Чтобы существенно улучшить угловое разрешение, в радиоастрономии используют радиоинтерферометры. Простейший радиоинтерферометр состоит из двух радиотелескопов, разнесенных на расстояние, называемое базой интерферометра. Радиотелескопы, находящиеся в разных странах и даже на разных континентах, также могут соединяться в единую систему наблюдений. Такие системы получили название радиоинтерферометров со сверхдлинной базой (РСДБ). Такие системы дают максимально возможное угловое разрешение, в несколько тысяч раз лучше, чем у любого оптического телескопа.

4.Закрепление изученного материала

1. Какое из перечисленных электромагнитных излучений имеет наибольшую длину волны?

Б. Видимое излучение.

В. Ультрафиолетовое излучение

Г. Рентгеновское излучение

А. прозрачность земной атмосферы для всех волн электромагнитного излучения, приходящего из космоса;

В. изучение невидимых диапазонов электромагнитного спектра у небесных светил;

4. Увеличение разрешающей способности телескопа возможно:

А. При уменьшении диаметра объектива;

Б. При уменьшении длины волны регистрируемого излучения

В. При уменьшении диаметра окуляра

Г. При увеличении длины волны регистрируемого излучения

5. Как можно вычислить увеличение телескопа?

А. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Б. Отношение фокусного расстояния окуляра к фокусному расстоянию объектива.

В. Отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Г. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию объектива.

6. Самый большой в мире наземный телескоп имеет диаметр около:

1. Какое из перечисленных электромагнитных излучений имеет наименьшую длину волны?

А.Гамма-излучении Б. Видимое излучение.

В. Ультрафиолетовое излучение Г. Рентгеновское излучение

А. изучение невидимых диапазонов электромагнитного спектра у небесных светил;

В. прозрачность земной атмосферы для всех волн электромагнитного излучения, приходящего из космоса;

3. Телескоп служит:

А. Для увеличения углового размера небесного объекта.

Б. Для усиления блеска звезд.

В. Для увеличения углового расстояния между небесными объектами

Г. Для всего вышеперечисленного

4. Космический телескоп им. Хаббла имеет диаметр:

5. Чем собирается свет в телескопе-рефлекторе?

А. Выпуклым зеркалом

Б. Выпуклой линзой

В. Вогнутым зеркалом

Г. Рассеивающей линзой

6. Как можно вычислить увеличение телескопа?

А. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Б. Отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра

В. Отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию объектива

Г. Отношение фокусного расстояния окуляра к фокусному расстоянию объектива

Подготовила Силантьева Т.П., преподаватель физики и астрономии.

Лекционная форма проведения данного урока целесообразна при изучении нового материала, мало связанного с ранее изученным, подаче информации крупными блоками, в плане реализации теории укрупнения дидактических единиц в обучении; выполнении определенного вида заданий по одной или нескольким темам; применении изученного материала при решении практических задач.

-создание проблемной ситуации при постановке темы, цели и задач лекции;

ее разрешение при реализации намеченного плана лекции;

-применение приобретенных знании;

-обобщение и систематизация изученного;

Тема урока :Глаза Вселенной. Телескопы и их характеристики.

Тип занятия: Урок-лекция новых знаний (комбинированный) .

Цели занятия: сформировать представления студентов об устройстве и применении телескопов, изучить их основные характеристики и назначение.

Развить аналитическое мышление, воспитать национальное достоинство , любовь и гордость за свою Родину.

Интеграционные связи: межпредметные связи с историей, математикой, физикой, литературой, химией и др.

Оснащение: интерактивная доска, мультимедиа.

1 Научить понимать определения терминов и понятий : рефрактор, рефлектор, катадиоптрики.

2 Развить умения работать с различными источниками информации, самостоятельно делать выводы, обосновывая их фактами.

3 Стимулировать стремление и способность к образованию, в том числе

самообразованию, на протяжении всей жизни;

План учебного занятия.

2. Основная часть.

1) Три основных назначения телескопов.

2) Виды телескопов и их характерные особенности.

3) Технические параметры телескопов.

3 . Астрономические обсерватории России.

1).Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН (ГАО РАН). ( Кисловодская горная астрономическая станция ).

2).Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН

3). Астрономическая обсерватория Казанского университета.

4). Звенигородская астрономическая обсерватория.

4. Решаем задачи на уроке астрономии.

5. Подведение итогов урока.

6. Список литературы.

Из истории развития астрономии.

Далекие неизведанные миры и яркие звезды, загадочные небесные тела и бесконечная Вселенная… Что может быть интереснее? И разве легко найти более интригующую тему? Звездное небо – зрелище всегда завораживающее, способное увлечь и пытливый детский ум, и пылких юных романтиков, и людей постарше. А потому неудивительно, что почти каждый из нас порой обращает взор ввысь, пусть даже неосознанно пытаясь проникнуть в тайны мироздания. И лучшим помощником в таком исследовании может стать телескоп.

А начиналось вся история так…

В августе 1609 года Галилео Галилей изготовил первый в мире полноценный телескоп. Сначала, это была всего лишь зрительная труба — комбинация очковых линз, сегодня бы ее назвали рефрактор. До Галилео, скорее всего, мало кто догадался использовать на пользу астрономии эту развлекательную трубку.

Благодаря прибору, сам Галилей открыл горы и кратеры на Луне, доказал сферичность Луны, открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и сделал множество других полезных открытий. Именно Галилео открыл век рефрактора в астрономии — 17 век. .

К 1656 году Христиан Гюйгенс сделал телескоп, увеличивающий в 100 раз наблюдаемые объекты, размер его был более 7 метров, апертура около 150 мм.

Этот телескоп уже относят к уровню сегодняшних любительских телескопов для начинающих. К 1670-х годам был построен уже 45-метровый телескоп, который еще больше увеличивал объекты и давал больший угол зрения.

В 1704 году Исаак Ньютон сумел дать новую жизнь телескопам с помощью зеркала. Его первый рефлектор имел диаметр всего четыре сантиметра. А первое зеркало для телескопа диаметром 30 мм он сделал из сплава меди, олова и мышьяка в 1704 году. Изображение стало четким. Кстати, его первый телескоп до сих пор бережно хранится в астрономическом музее Лондона.

Годом рождения нового типа телескопа принято считать 1720 год, когда англичане построили первый функциональный рефлектор диаметром в 15 сантиметров.

К 1758 году Джордж Доллонд ,с изобретением двух новых сортов стекла: легкого — крон и тяжелого — флинта, создал двухлинзовые объективы. Его двухлинзовый объектив, впоследствии назвали доллондовым.

В1781 году Уильям Гершель начал изготовление рефлекторов большего размера.

Гершель собственноручно в мастерской сплавлял зеркала из меди и олова. Главный труд его жизни – большой телескоп с зеркалом диаметром 122 см.

Благодаря этому телескопу, Гершель открыл шестой и седьмой спутники планеты Сатурн.

В 1856 году Леон Фуко попробовал вставить в рефлектор зеркало из посеребренного стекла. И опыт удался. Уже в 90-х годах астроном-любитель из Англии построил рефлектор для фотографических наблюдений со стеклянным зеркалом в 152 сантиметра в диаметре. Очередной прорыв в телескопостроении был очевиден.

В конце 19 века Кроссли , астроном-любитель, обратил свое внимание на алюминиевые зеркала. Купленное им вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см сразу было вставлено в телескоп.

С 1908 по 1935 года различные обсерватории мира соорудили более полутора десятков рефлекторов. Самый большой телескоп установлен в обсерватории Моунт-Вильсон, его диаметр 256 сантиметров.

2 Основная часть

1) Назначение телескопов.

Телескоп имеет три основных назначения:

- собирать излучение от небесных светил на приемное устройство (глаз, фотографическую пластинку, спектрограф и др.);

- строить в своей фокальной плоскости изображение объекта или определенного участка неба;

- помогать различать объекты, расположенные на близком угловом расстоянии друг от друга и поэтому неразличимые невооруженным глазом.

2) Виды телескопов и их характерные особенности.

Телескоп. В основе конструкции многих телескопов лежат линзы и зеркала различного размера, а также всевозможные варианты их комбинирования. Это так называемые оптические телескопы. Линзы и зеркала необходимы им для сбора света и увеличения изображения таким образом, чтобы его можно было рассмотреть в окуляр. Они предназначены для тех, кто увлекается астрономией, и позволяют начать знакомство со звездным небом или оттачивать отдельные навыки изучения небесных объектов, светил и явлений.

Оптические телескопы можно разделить на несколько групп:

- линзовые телескопы (рефракторы);

- зеркальные телескопы (рефлекторы);

- зеркально-линзовые телескопы (катадиоптрики).

Рефракторы . Больше всего похожи на подзорную трубу. Изображение в таких телескопах строится с помощью двух линз. Рефракторы предпочтительнее использовать для наблюдения ярких небесных объектов (например, Луны, планет Солнечной системы, двойных звезд), а также для дневных земных наблюдений. Заглянуть в глубины космоса с помощью таких телескопов более проблематично, так как они не умеют концентрировать слабое свечение от удаленных небесных объектов. Преимущества рефракторов: качество изображения (благодаря высокой контрастности), простота эксплуатации (нет необходимости в частом техническом обслуживании), терпимость к смене температуры (это важно при использовании устройства как в помещениях, так и на улице). Недостатки: "окрашивание" рассматриваемых объектов (при наблюдении может быть заметно синее или фиолетовое окаймление ярких объектов).

Рефлекторы . Строят изображение при помощи вогнутого и диагонального зеркал. Рефлекторы с большой апертурой (диаметром объектива), хорошо концентрируют свет, поэтому при в них возможно наблюдение небесных объектов и явлений за пределами Солнечной системы, испускающих слабое свечение. Достоинством таких телескопов можно считать их компактность, отсутствие дефектов изображения, устойчивость. Особенности конструкции можно считать и относительным недостатком. Телескоп такого типа массивнее рефрактора. В него необходимо смотреть под углом, что может быть непривычно для начинающих астрономов.

Катадиоптрики . Сочетают особенности конструкции как рефлекторов, так и рефракторов, а также преимущества и недостатки моделей этих типов. Катадиоптрики, как правило, отличаются относительной компактностью. Еще одно преимущество зеркально-линзовых телескопов - качество изображения (без искажений, свойственных рефлекторам, и "окрашиваний", как у рефракторов). Модели подобного типа не нуждаются в частом техническом обслуживании. Недостатки: низкая контрастность изображения (по сравнению с рефракторами).

3) Технические параметры телескопов

- диаметр и максимальное увеличение окуляров;

- относительное отверстие (показывает светосилу объектива);

- предельная звездная величина (характеризует оптическую мощь телескопа, его возможности показать звезду определенной величины в случае оптимальных условий наблюдения) и др.

3. Известные обсерватории России

1). Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН (ГАО РАН). Пулковская обсерватория (ГАО РАН) — основная астрономическая обсерватория Российской академии наук. Открыта 7 (19) августа 1839 года. Располагается в 19 км к югу от центра Санкт-Петербурга на местности Пулково на Пулковских высотах (Пулковской горе).Научная деятельность обсерватории охватывает практически все приоритетные направления фундаментальных исследований современной астрономии: небесная механика и звёздная динамика, астрометрия (геометрические и кинематические параметры Вселенной), Солнце и солнечно-земные связи, физика и эволюция звёзд, внегалактическая астрономия, аппаратура и методика астрономических наблюдений.

У обсерватории есть одна действующая наблюдательная станция — Кисловодская горная астрономическая станция , а также два телескопа, работающих на территории других астрономических обсерваторий.

5 июня 2018 года Президиум РАН постановил перенести в течение 5 лет астрономические наблюдения из Пулково на другие наблюдательные базы, расположенные в более благоприятных астроклиматических условиях.

2).Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН. Одна из крупнейших в России. Она основана в 1956 году и сегодня является одной из наиболее хорошо оснащенных: радиотелескоп РТ-22, радиотелескопы меридианного типа с двумя антеннами ДКР-100 и БСА. Располагается в г. Пущино Московской области, ее координаты 54°49″ северной широты и 37°38″ восточной долготы.

3).Астрономическая обсерватория Казанского университета. В центре Казани в студенческом городке находится старинная обсерватория, основанная при кафедре астрономии в 1833 году . Это удивительное здание в стиле классицизма пользуется неизменной популярностью у гостей города.

Сегодня это региональный центр по обучению и использованию спутниковых систем навигации. Главные инструменты этой обсерватории: рефрактор Мерц, гелиометр Репсольда, труба Джорджа Доллона, экваториал и часы точного времени.

4).Звенигородская обсерватория -астрономическая обсерватория Института астрономии Российской академии наук, расположенная в Подмосковье недалеко от г. Звенигород (село Луцино). Нередко её именуют Наблюдательной станцией.

4. Астрономические задачи и их связь с другими дисциплинами.

1.О какой планете эти отрывочные сведения: водородно-гелиевый состав, даже в телескоп видны полярные сияния, некоторые спутники могли бы быть планетами. Масса её равна 318 земным массам. (Юпитер).

2. Древние греки посвящали все планеты богам. И конечно, для бога Ареса не нашлось более подходящего символа, чем красноватая звезда в чёрном небе. На Руси вплоть до 18 века использовалось греческое название планет и эту планету именовали Аррисом или Ареем. А как называем эту планету мы сейчас? (Марс)

3.Эта планета – одно из красивейших светил неба. Самая яркая после Солнца и Луны. У неё самая плотная атмосфера среди планет земной группы, а температура на поверхности достигает +500 С. (Венера)

4.Закончите стихотворение, ответив на вопрос.

«Гром! Встрепенулась тайга и затихла.

Пламя! Луч солнца ослабил свой свет,

С грохотом мчится по небу светило,

Сыплются искры, и тянется след.

Жуть. Тишина. Лишь удары несутся.

Пламя поднялось у края небес,

Там, у эвенков, олени пасутся,

Валит там воздухом девственный лес.

Мечутся звери, в смятении люди,

Рёв и проклятья. А небо гремит.

(Это Тунгусский метеорит)

5.У какой планеты самое большое число спутников? (Сатурн, более 22)

5. Подведение итогов урока.

1. Воронцов-Вельяминов Б. А. Очерки о Вселенной.- М.: Наука, 1980.

2.Гурштейн А. А. Извечные тайны неба.- М.: Просвещение, 1984.

3.Дагаев М. М. Книга для чтения по астрономии.- М.: Просвещение, 1980.

4.Еремеева А. И. Астрономическая картина мира и ее творцы.- М.: Наука, 1985.

5.Ефремов Ю. И. В глубины Вселенной.- М.: Наука, 1984.

6.Засов А. В., Кононович, Э. В. Астрономия: Пробный учебник для 10 класса средней школы.- М.: Просвещение, 1986.

7.Климишин И. А. Астрономия наших дней.- М.: Наука, 1986.

8.Левитан Е. П. Астрономия: Пробный учебник для 10 класса средней школы.- М.: Просвещение, 1985.

9.Порфирьев В. В. Астрономия: Пробный учебник для 10 класса средней школы.- М.: Просвещение, 1987.

10.Энциклопедический словарь юного астронома.- М.: Педагогика, 1980.

11.Школьный астрономический календарь.- М.: Просвещение (издается на каждый учебный год).

12.Журнал "Земля и Вселенная".- М.: Наука (выходит 6 номеров в год).

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методическая разработка. Конспект урока. Вводный урок по физической культуре из цикла уроков по теме "Футбол" для студентов 1 курса с использованием ИКТ.

КОНСПЕКТурока по физической культуре на 1 курсе НПО и СПО. Преподаватель физ. воспитания: Ефимов Е.В.Раздел программы: футбол.

Цели настоящей методической разработки: Организовать осмысление мотивации обучения,создать условия для понятия темы урока и заинтересовать студентов, а также способствовать разв.

В данной методической разработке открытого урока представлена методика проведения практического занятия с применением элементов технологии коллективного обучения.Рекомендована для использования .

Данная разработка составлена в соответствии с ФГОС и предназначена для оказания практической помощи преподавателям колледжа при проведении открытых уроков в виде лабораторной работы для усвоения умени.

Методическая разработка интегрированного урока по иностранному языку(немецкому) на тему "Использование художественного произведения Э.М. Ремарк на уроке иностранного языка (немецкого) как средство повышения урока"

Методическая разработка представляет собой материал, проведенного интегрированного урока по немецкому языку-литературе, по произведению Э.М. Ремарк "На Западном фронте без перемен".Чте.

Методическая разработка к уроку астрономии "Глаза Вселенной.Телескопы."

Читайте также:

Оптическая астрономия конспект урока

10 класс. Астрономия.Автор : Алексеева Л.Н.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методическая разработка. Конспект урока. Вводный урок по физической культуре из цикла уроков по теме "Футбол" для студентов 1 курса с использованием ИКТ.

Методическая разработка к уроку астрономии "Глаза Вселенной.Телескопы."

10 класс. Астрономия.
Автор : Алексеева Л.Н.