Планировка и оборудование астрономической площадки

Вопросы программы:

- Телескопы и другое оборудование;

- Конструирование вспомогательных приборов и приспособлений телескопов.

Краткое содержание:

Школьные телескопы

Промышленность выпускает несколько хороших телескопов для любительских наблюдений. Они предназначены для работы в средних школах. Наиболее распространёнными школьными телескопами являются:

1. Телескоп-рефрактор на экваториальной установке с диаметром объектива 80 мм и фокусным расстоянием 800 мм.

2. Телескоп-рефрактор на азимутальной установке с диаметром объектива 60 мм и фокусным расстоянием 600 мм.

3. Телескоп-рефлектор “Алькор” на азимутальной установке с диаметром главного зеркала 65 мм и фокусным расстоянием 502 мм.

Кроме этого для наблюдений звёздного неба могут быть использованы зрительные трубы и бинокли. С помощью таких инструментов можно провести много интересных и увлекательных исследований.

Увеличение телескопа определяется из соотношения:

Экваториальная монтировка телескопа-рефрактора

,

где F - фокусное расстояние объектива, f - фокусное расстояние окуляра.

Предельный угол разрешения характеризует минимальное угловое расстояние между двумя звёздами или деталями поверхности планеты, при котором они видны раздельно.

,

где D - диаметр объектива.

Проницающая сила телескопа определяется предельной звёздной величиной m видимых в него звёзд в ясную безлунную ночь, которую вычисляют по формуле:

m = 2,1 + 5lgD,

где D - диаметр объектива в миллиметрах.

Школьные телескопы позволяют наблюдать звёзды до 11 - 12 звёздной величины.

Для фотографирования небесных объектов к школьному телескопу - рефрактору можно приспособить с помощью стандартных репродукционых колец зеркальную камеру типа “Зенит”. Количество колец между объективом и фотоаппаратом подбирают в зависимости от того, какое увеличение нужно получить.

При фотографировании в главном фокусе объектива телескопа, когда объектив фотоаппарата совсем убирают, размеры изображения определяются по формуле:

h = Ftg,

где F - главное фокусное расстояние объектива телескопа, - видимый угловой диаметр светила в секундах дуги, h - размеры его изображения. Например, диаметр диска Луны в школьный 80-мм рефрактор будет равен 7 мм.

При пользовании окулярным увеличением, размеры получаются большими. Увеличение определяется формулой

,

где d - расстояние от объектива фотоаппарата до изображения, которое строится объективом телескопа, f - длина трубки. По формуле линзы получаем:

,

где F₁ - фокусное расстояние объектива фотоаппарата, обычно равно 5 см.

Размеры изображения на негативе:

.

Размеры изображения определяются только количеством колец между объективом и фотоаппаратом, т.е. длиной трубки f.

Если нужно заранее задать увеличение, то длина трубки будет равна:

.

C помощью школьного телескопа-рефрактора с фокусным расстоянием F = 800 мм и при длине трубки f = 20 см можно получить на негативе лунный диск размером около 21 мм.

При плохих атмосферных условиях окулярное увеличение оказывается неэффективным.

Угломерные приборы

Для определения полуденной высоты Солнца, высоты Полярной звезды, измерения углов между светилами можно использовать школьный угломер или простейший угломерный прибор - скафис.

Простейшие угломерные приборы, такие как квадрант и астрономический посох можно сконструировать собственными силами.

Спектральные приборы

В

Спектроскоп

школе можно проиллюстрировать спектральный анализ с помощью наблюдения солнечного спектра. Для этой цели используют двухтрубный спектроскоп, если у него качественная призма и правильно отрегулирована щель коллиматора.

С помощью этого прибора можно хорошо наблюдать линии поглощения солнечного спектра. Если убрать окуляр спектроскопа и поместить вместо него фотоаппарат “Зенит”, то можно получить фотографии солнечного спектра. Даже при невысоком качестве можно обнаружить до 15 линий поглощения.

Контрольные вопросы:

1. Какие телескопы наиболее часто встречаются в средних школах?

2. Какие астрономические наблюдения можно провести с небольшими телескопами?

3. Какие основные характеристики имеет телескоп?

4. Что такое проницающая сила телескопа?

5. Что такое разрешающая способность телескопа?

6. Какая звездная величина доступна для наблюдений в школьные телескопы?

7. Какие угломерные инструменты можно использовать на уроках по астрономии в средней школе?

8. Какие астрономические задачи можно решить с помощью простейших угломерных инструментов?

9. Какие спектральные исследования можно провести в средней школе?

10. Какой инструмент используется для спектральных исследований?

Задачи:

1. С помощью самодельного высотомера, состоящего из транспортира с отвесом определите высоту Полярной звезды.

Ответ: Высота Полярной звезды примерно равна географической широте места наблюдения.

2. Наведите на Луну телескоп с наименьшим увеличением или бинокль и внимательно рассмотрите всю поверхность Луны. Отождествите лунные «моря» (Море Кризисов, Море Ясности) горные цепи (Альпы, Кавказ) и несколько крупных кратеров (Платон, Архимед, Птолемей).

3. Наведите телескоп или бинокль на звезду Мицар (ζ Большой Медведицы) и убедитесь, что она состоит из двух компонентов (физически двойная звезда).

Литература:

4. Астрономический календарь. Постоянная часть. М. Наука. 1981.

5. Вокулёр Ж., Тексеро Ж. Фотографирование небесных тел. М. 1967.

6. Галузо И.В., Голубев В.А., Шимбалев А.А. Планирование и методика проведения уроков. Астрономия в 11 классе. Минск. Аверсэв. 2003.

7. Галузо И.В., Голубев В.А., Шимбалев А.А. Практические работы и тематические задания по астрономии для 11 класса. Минск. Аверсэв. 2003.

8. Сикорук Л.Л. Телескопы для любителей астрономии. М. Наука, 1982.

9. Сикорук Л.Л., Шпольский М.Р. Любительская астрофотография. М. Наука, 1986

10. Цесевич В.П. Что и как наблюдать на небе. М. Наука. 1979

Тема №8