- •Кузьмичева а.Е., Карман а.Г. Физика солнечной системы учебно-методическое пособие
- •Введение
- •Солнечная система и некоторые фундаментальныевопросы физики. Проблема интеграции
- •1.1 Интеграция физики и астрономии при подготовке бакалавра специальности «Физика»
- •1.3 Фундаментальные взаимодействия
- •Сильное взаимодействие.
- •Электромагнитное взаимодействие.
- •Слабое взаимодействие.
- •Гравитационное взаимодействие.
- •1.4. Динамический хаос, самоорганизация в космосе
- •1.4.1.Переход беспорядок – порядок. Интегрируемые и неинтегрируемые системы
- •Коллективные эффекты (синергетика во Вселенной)
- •Проблема времени
- •1.5.1. Космический хаос и направление времени
- •1.5.2. Понятие времени в науке и обучении
- •2. Лекционный комплекс
- •2.1.Тема 1. Лекция 1,2. Введение
- •Лекция 1. Предмет астрономии
- •Возникновение и развитие астрономии
- •2.1.2. Лекция 2.Структура астрономии
- •2.2. Тема 2. Лекции 3,4. Основы сферической и практической астрономии.
- •Лекция 3. Небесная сфера.
- •6. Явления, связанные с суточным вращением небесной сферы (рис 8)
- •2.3.Тема 3. Лекция 5. Движение Земли вокруг Солнца. Видимое годичное движение Солнца.
- •2.3.1.Лекция 5. Движение Земли вокруг Солнца. Видимое годичное движение Солнца
- •Созвездия зодиака
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 4. Лекция 6. Проблема измерения времени. Календарь
- •2.4.1. Лекция 6. Проблема измерения времени. Календарь.
- •Звездное время
- •Уравнение времени
- •Системы счета времени
- •Секунда.
- •Система счисления времени в астрономии. Календарь
- •Начало отсчета годов
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на сро по теме 4:
- •Тема 5. Лекции №7, 8. Развитие взглядов
- •Лекция 7. Солнечная система
- •Конфигурации планет
- •Периоды обращения планет
- •Законы Кеплера
- •2.5.2. Лекция №8. Определение характеристик планет Солнечной системы.
- •Астрономическая единица
- •Размеры и формы светил
- •Радиус Земли
- •Контрольные вопросы:
- •2.6.2. Лекция 10. Движение Луны. Солнечные и лунные затмения
- •Примечание:
- •Затмения
- •Контрольные вопросы:
- •Часть 2. Законы и.Кеплера
- •Контрольные вопросы:
- •Обобщенные законы Кеплера.
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на срс:
- •2.7.3. Лекция 13. Элементы эллиптических орбит. Элементы теории возмущений
- •Часть 1. Характеристики эллиптических орбит.
- •Часть 2. Возмущение эллиптических орбит.
- •Задача многих тел. Возмущенное движение планет
- •Задача трех тел. Понятие о возмущающей силе
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на срс:
- •Лекция 14. Определение масс тел Солнечной системы. Проявление сил тяготения на Земле
- •Часть 1. Определение масс тел Солнечной системы.
- •Часть 2. Приливы и отливы.
- •2.8.Лекция №15 Тема 8. Инструменты и методы астрофизики. Телескопы.
- •Лекция №15. Инструменты и методы астрофизики. Телескопы.
- •Часть 1. Астрономические приборы. Глаз как приемник излучения
- •Телескопы.
- •Оптические телескопы.
- •Основные назначения телескопа:
- •Основные характеристики телескопа:
- •Фотографии телескопов
- •Менисковый телескоп
- •Ход лучей в оптических телескопах.
- •Радиотелескопы.
- •Телескопы инфракрасного излучения.
- •Рентгеновские (ри) – телескопы
- •Гамма – телескопы.
- •Фотографии телескопов
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на сро по теме 8:
- •2.9.Тема 9. Лекция 16. Основы астрофотометрии.
- •Физические основы:
- •2.9.1. Лекция 16. Основы астрофотометрии.
- •Часть 1. Электромагнитное излучение небесных тел Шкала электромагнитных волн.
- •Блеск и яркость. Видимые и абсолютные звездные величины.
- •Абсолютная звездная величина
- •Фотометрические системы. Показатель цвета.
- •Часть 2. Спектральный анализ. Методы определения температуры.
- •Спектральные приборы
- •– Наиболее вероятная скорость. (22)
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на сро по теме 9:
- •2.10.Лекция№17 - 20 . Тема 10. Элементы Солнечной системы.
- •Лекция 17. Физика Солнца.
- •1. Общие сведения о Солнце
- •2. Магнитное поле Солнца.
- •Модель внутреннего строения Солнца. Источники солнечной энергии.
- •4. Солнечная атмосфера
- •2.10.2. Лекция №18 Большие планеты Солнечной системы
- •2. Земля.
- •3. Некоторые особенности планет. Меркурий
- •Венера:
- •Сатурн:
- •2. Кометы.
- •Метеоры и метеорные потоки. Метеориты.
- •10 Октября 1933 г.
- •Метеориты.
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемые темы на сро:
- •Лекция 20.Современные исследования Солнечной системы с помощью космических аппаратов.
- •21 Июля 1969 г."Аполлон-11"образцы лунного грунта.
- •Количество полетов
2.5.2. Лекция №8. Определение характеристик планет Солнечной системы.
Определение расстояния до планет Солнечной системы.
Расстояние от Земли до близких крупных тел с твердой поверхностью (Луна, Меркурий, Венера, Марс) успешно применяется радиолокационный или радарный метод.
r = c = 29979,2 км/с.
Классический метод – определения геоцентрических расстояний – тригонометрический.
Рис 20.Суточный и горизонтальный параллакс светил Земли
Топоцентрическое М0 положение светила М положение, видимое с земной поверхности.
Геоцентрическое Мс положение (место) светила М – положение, видимое из центра.
Суточный параллакс – угол Р’ при светиле между топоцентрическим ОММ0 и геоцентрическим (ОММ0) направлениями на светило.
Иначе: суточный параллакс – это угол Р’, под которым со светила виден радиус земной поверхности пункта наблюдения.
В зените Р’=0. Если светило на горизонте Р’ = max = Р и называется горизонтальным параллаксом.
Из рисунка видно, что геоцентрическое расстояние:
r = RsinP0
Величина «Р» измеряется с очень большой погрешностью из – за рефракции.
Земля – сфероид. Поэтому величина R в разных точках различна. Принято при вычислении гелиоцентрических расстояний брать экваториальный радиус R0 Земли.
Экваториальный параллакс P0 = Pr =
Расстояние определяется в единицах экваториального радиуса Земли R0. Для вычисления расстояний r в абсолютных единицах надо знать радиус Земли.
Астрономическая единица
1 а.е. это среднее расстояние между центрами земли и Солнца. Ее величина определена в настоящее время по радиолокации нижних планет и некоторым математическим соотношениям. В 1964 г. XII съезд международного астрономического союза (МАС) принял 1 а.е. 149,5 * 106 км.
В 1976 г. XVI съезд МАС уточнил ае
Эта величина соответствует солнечному параллаксу = 8”794 (солнечный горизонтальный параллакс)
Расстояние в 1 а.е. свет проходит за 8м19с = 499с. Этот интервал называется световой астрономической единицей.
Размеры и формы светил
Угловой диаметр светила– угол, под которым виден с Земли диск светила. Для Солнца планет, Луны эту величину можно измерить непосредственно.
Рис 21. Угловые и линейные размеры небесных тел
Форму небесных тел можно определить, измеряя различные диаметры их дисков. Измерения показали, что сплющена не только Земля, но и Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Линейные размеры и форму тел, у которых из–за малости нельзя измерить угловые размеры (малые планеты, звезды) определяются специальными методами.
Радиус Земли
Радиус Земли важная астрономическая величина. Ее значение важно не только само по себе, но и, например, для определения расстояний до планет методом горизонтального суточного параллакса.
R=; l– длина дуги географического меридиана, n0 - угловой размер дуги.
n0 = φ1 - φ2 ; φ – географическая широта пункта.
Длину дуги определяют методом триангуляции. МАС в 1964 принял для земного эллипса: а = 6378,16 км; в = 6356,78 км; Е = 1 : 298,25.
Геоид –поверхность равновесия, которая совпадает в открытом океане с поверхностью покоящейся свободной воды.