Урок на тему введение в астрономию. Урок по астрономии «Введение в астрономию

Слайд 18

Так выглядит наша Галактика сверху диаметр около 30 кпк

Слайд 19

Галактики- системы звезд, их скоплений и межзвездной среды. Возраст галактик 10-15 млрд. лет

Слайд 20

4. Астрономические наблюдения и их особенности.Наблюдения – основной источник знаний о небесных телах, процессах и явлениях происходящих во Вселенной

Слайд 21

Первым астрономическим инструментом можно считать гномон- вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке, позволявший определять высоту Солнца. Зная длину гномона и тени, можно определить не только высоту Солнца над горизонтом, но и направление меридиана, устанавливать дни наступления весеннего и осеннего равноденствий и зимнего и летнего солнцестояний.

Слайд 22

Другие древние астрономические инструменты:астролябия, армиллярная сфера, квадрант, параллактическая линейка

Слайд 23

Оптические телескопы

Рефрактор (линзовый)- 1609г. Галилео Галилей в январе 1610г открыл 4 спутника Юпитера. Самый большой рефрактор в мире изготовлен Альваном Кларком (диаметр 102см), установлен в 1897г в Йерской обсерватории (США) с тех пор профессионалы не строят гигантские рефракторы.

Слайд 24

Рефракторы

Слайд 25

Рефлектор(используется вогнутое зеркало)- изобрел Исаак Ньютон в 1667г

Слайд 26

Большой Канарский телескопИюль 2007 г - первый свет увидел телескоп Gran Telescopio Canarias на Канарских островах с диаметром зеркала 10,4 м, который является самым большим оптическим телескопом в мире по состоянию на 2009 год.

Слайд 27

Крупнейшими телескопами-рефлекторами являются два телескопа Кека, расположенные на Гавайях, обсерватория Мауна-Кеа (Калифорния, США). Keck-I и Keck-II введены в эксплуатацию в 1993 и 1996 соответственно и имеют эффективный диаметр зеркала 9,8 м. Телескопы расположены на одной платформе и могут использоваться совместно в качестве интерферометра, давая разрешение, соответствующее диаметру зеркала 85 м.

Слайд 28

SALT - Большой южно-африканский телескоп (англ. Southern African Large Telescope) - оптический телескоп с диаметром главного зеркала 11 метров, находящийся в Южно-африканской астрономической обсерватории, ЮАР. Это крупнейший оптический телескоп в южном полушарии. Дата открытия 2005 год

Слайд 29

Большой бинокулярный телескоп (англ. The Large Binocular Telescope (LBT) , 2005 г) - один из наиболее технологически передовых и обладающих наивысшим разрешением оптических телескопов в мире, расположенный на 3,3-километровой горе Грэхем в юго-восточной части штата Аризона (США). Телескоп обладает двумя зеркалами диаметром 8,4 м, разрешающая способность эквивалентна телескопу с одним зеркалом диаметром 22,8 м.

Слайд 30

телескопVLТ(very large telescope) Паранальская обсерватория, Чили - телескоп, созданный по соглашению восьми стран. Четыре телескопа одного типа, диаметр главного зеркала составляет 8,2 м. Свет, собираемый телескопами эквивалентен одиночному зеркалу 16 метров в диаметре.

Слайд 31

GEMINI North и GEMINI South Телескопы-близнецы Gemini North и Gemini South имеют зеркала диаметром 8.1м - международный проект. Они установлены в Северном и Южном полушариях Земли,чтобы охватить наблюдениями всю небесную сферу. Gemini N построен на горе Мауна Кеа (Гавайи) на высоте 4100м над уровнем моря, а Gemini S сооружен в Сьеро Пачон (Чили), 2737м.

Слайд 32

Крупнейший в Евразии телескоп БТА - Большой Телескоп Азимутальный - находится на территории России, в горах Северного Кавказа и имеет диаметр главного зеркала 6 м. (монолитное зеркало 42т, 600т телескоп, можно видеть звезды 24-й величины). Он работает с 1976 и длительное время был крупнейшим телескопом в мире.

Слайд 33

30-метровый телескоп (Thirty Meter Telescope - TMT): диаметр главного зеркала 30 м (492 сегмента, каждый размером 1,4 м.Строительство нового объекта планируется начать в 2011 году. "Тридцатиметровый телескоп" к 2018 году возведут на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа (Mauna Kea) на Гавайях, в непосредственной близости от которого уже работает несколько обсерваторий (Mauna Kea Observatories).

Слайд 34

Обсерватории– научно-исследовательские учреждения Mauna Kea на Гавайях - одно из самых прекрасных мест для наблюдения в мире. С высоты в 4200 метров телескопы могут выполнять измерения в оптическом, инфракрасном диапазоне и иметь длину волны в пол миллиметра.

Телескопы обсерватории Мауна Кеа, Гавайи

Слайд 35

Зеркально-линзовый – 1930г, Барнхард Шмидт (Эстония). В 1941г Д.Д. Максутов (СССР) создал менисковый с короткой трубой. Применяется любителями – астрономами.

Слайд 36

Слайд 37

Радиотелескоп - астрономический инструмент для приёма радиоизлучения небесных объектов (в Солнечной системе, Галактике и Метагалактике) и исследования его характеристик. Состоит:антенна и чувствительный приемник с усилителем. Собирает радиоизлучение, фокусирует его на детекторе, настроенном на выбранную длину волны, преобразует этот сигнал. В качестве антенны используется большая вогнутая чаша или зеркало параболической формы. преимущества: в любую погоду и время суток можно вести наблюдение объектов, недоступные для оптических телескопов.

Слайд 38

Радиоантенна Янского. Первым космическое радиоизлучение зарегистрировал Карл Янский в 1931 году. Его радиотелескоп представлял собой вращающуюся деревянную конструкцию, установленную на автомобильных колесах для исследования помех радиотелефонной связи на длинах волн λ = 4 000 м и λ = 14,6 м. К 1932 году стало ясно, что радиопомехи приходят из Млечного Пути, где расположен центр Галактики. А в 1942 было открыто радиоизлучение Солнца

Слайд 39

Аресибо (остров Пуэрто –Рико, 305м-забетонированная чаша потухшего вулкана, введен в 1963г). Самая большая радиоантенна в мире

Слайд 40

Радиотелескоп РАТАН- 600, Россия(Сев.Кавказ) , вступил в строй в 1967г, состоит из 895 отдельных зеркал размером 2,1х7,4м и имеет замкнутое кольцо диаметром 588м

Слайд 41

15-метровый телескоп Европейской Южной обсерватории

Слайд 42

Система радиотелескопов VLA Very Large Array в Нью-Мексико (США) состоит из 27 тарелок, каждая диаметром 25 метров. Налаживают связь между радиотелескопами, находящимися в разных странах и даже на разных континентах. Такие системы получили название радиоинтерферометров со сверхдлинной базой (РСДБ). Дают максимально возможное угловое разрешение, в несколько тысяч раз лучшее, чем у любого оптического телескопа.

Слайд 43

LOFAR - первый цифровой радиотелескоп, который не нуждается ни в подвижных частях, ни в моторах. Открыт в 2010г. июнь.Много простых антенн, гигантские объемы данных и мощности компьютеров.LOFAR представляет собой гигантский массив, состоящий из 25 тысяч небольших антенн (от 50 см до 2 м в поперечнике). Диаметр LOFAR – примерно 1000 км. Антенны массива расположены на территории нескольких стран: Германии, Франции, Великобритании, Швеции.

Слайд 44

Космические телескопы

Космический телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope, HST) - это целая обсерватория на околоземной орбите, общее детище NASA и Европейского космического агентства. Работает с 1990 г. Самый крупный оптический телескоп, который ведет наблюдения в инфракрасном, ультрафиолетовом диапазоне. За 15 лет работы «Хаббл» получил 700 000 снимков 22 000 всевозможных небесных объектов - звезд, туманностей, галактик, планет. Длина - 15,1 м, вес 11,6 тонн, зеркало 2,4 м

Слайд 45

Рентгеновский телескоп «Чандра» (Chandra X-ray Observatory)вышел в космос 23 июля 1999 года. Его задача - наблюдать рентгеновские лучи, исходящие из областей, где есть очень высокая энергия, например, в областях звездных взрывов

Слайд 46

Телескоп «Спитцер» (Spitzer) - был запущен НАСА 25 августа 2003. Он наблюдает космос в инфракрасном диапазоне. В этом диапазоне находится максимум излучения слабосветящегося вещества Вселенной - тусклых остывших звезд, гигантских молекулярных облаков.

Слайд 47

Телескоп «Кеплер» запустили 6 марта 2009 года. Это первый телескоп специально предназначенный для поиска экзопланет. Он будет наблюдать изменение яркости более чем 100 000 звезд в течение 3,5 лет. За это время он должен определить, сколько планет, подобных Земле, находится на пригодном для развития жизни удалении от своих звезд, составить описание этих планет и формы их орбит, изучить свойства звезд и многое другое. Когда «Хаббл» «уйдет на пенсию», его место должен занять космический телескоп имени Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST). У него будет огромное зеркало 6,5 метров в диаметре. Его задача - найти свет первых звезд и галактик, которые появились сразу после Большого взрыва. Его запуск запланирован на 2013 год. И кто знает, что он увидит в небе и как изменится наша жизнь.

Астрономия [греч. Астрон (astron) - звезда, номос (nomos) -закон] – наука о Вселенной, изучает движение небесных тел (раздел небесная механика), их природу (раздел астрофизика), происхождение и развитие (раздел космогония) [Астрономия - наука о строении, происхождении и развитии небесных тел и их систем = то есть наука о природе]. Астрономия - единственная наука, которая получила свою музу-покровительницу - Уранию. Аллегория Яна Гавелия (, Польша), изображает музу Уранию, которая в руках держит Солнце и Луну, а на голове у нее сверкает корона в виде звезды. Урания окружена нимфами, изображающими пять ярких планет, слева Венеру и Меркурия (внутренние планеты), справа – Марс, Юпитер и Сатурн.

Астрономия – одна из самых увлекательных и древнейших наук о природе. Потребность в астрономических знаниях диктовалась жизненной необходимостью: Потребность счета времени, ведение календаря. Находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям. Любознательность – разобраться в происходящих явлениях. Забота о своей судьбе, породившая астрологию. Связывая свои мечты и желания с небом, человек наблюдал различные явления. Великолепный хвост кометы Мак Нота, 2007 г Падение болида, 2003 г

Древо астрономических знаний Классическая астрономия Астрометрия:Сферическая астрономия Фундаментальная астрометрия Практическая астрономия Небесная механика Современная астрономия Астрофизика Космогония Космология Историю астрономии можно разбить на периоды: I-й Античный мир (до НЭ) II-й Дотелескопический (НЭ до 1610 г) III-й Телескопический (до спектроскопии, гг) IV-й Спектроскопический (до фотографии, гг) V-й Современный (1900-н.в) Древнейший (до 1610 г) Классический () Современный (н.в)

Космические системы Солнечная система - Солнце и движущиеся вокруг (планеты, кометы, спутники планет, астероиды). Видимые на небе звезды, в том числе Млечный путь – это ничтожная доля звезд, входящих в состав Галактики (или называют нашу галактику Млечный Путь)– системы звезд, их скоплений и межзвездной среды. Галактики объединяются в группы и скопления. Все тела находятся в непрерывном движении, изменении, развитии. Планеты, звезды, галактики имеют свою историю, нередко исчисляемую млрд. лет. 1 астрономическая единица = 149, 6 млн.км 1 пк (парсек) = а.е. = 3, 26 св. лет 1 световой год (св. год) - это расстояние, которое луч света со скоростью почти км/с пролетает за 1 год и равен 9,46 миллионам миллионов километров!

Связь с другими науками 1 - гелиобиология 2 - ксенобиология 3 - космическая биология и медицина 4 - математическая география 5 - космохимия А - сферическая астрономия Б - астрометрия В - небесная механика Г - астрофизика Д - космология Е - космогония Ж - космофизика Физика Химия Биология География и геофизика История и обществознание Литература Философия

Телескопы Рефлектор (reflecto–отражаю) г, Исаак Ньютон (Англия). Самый большой в мире телескоп им. У. Кека с зеркалом 10 м (не монолитное, из 36 зеркал) установлен в 1996 г в обсерватории Маун-Кеа (шт. Калифорния, США) Рефрактор (refracto–преломляю) г, Галилео Галилей (Италия). Самый большой в мире изготовлен Альваном Кларк (40 дюймов=102 см), установлен в 1897 г в Йерской обсерватории (шт. Висконсин, США) Зеркально-линзовый – 1930 г, Барнхард Шмидт (Эстония). В 1941 г Д.Д. Максутов (СССР) сделал менисковый с короткой трубой. Разрешающая способность α= 14"/D или α= ·λ/D Светосила Е=~S=(D/d хр) 2 Увеличение W=F/f=β/α

Главное зеркало 10-метрового телескопа Кек. Состоит из 36 шестиугольных 1,8-м гексагональных зеркал Поскольку телескопы "Кек I" и "Кек II" находятся на расстоянии около 85 м друг от друга, они имеют разрешение, эквивалентное телескопу с 85- метровым зеркалом, т.е. около 0,005 дуговых секунды.

Космические объекты излучают весь спектр электромагнитных излучений, значительная часть невидимого излучения поглощается атмосферой Земли. Поэтому в космос запускают специализированные космические обсерватории для исследования в инфракрасном, рентгеновском и гамма - диапазонах. Телескоп Хаббл (НST), работает с г. Длина - 15,1 м, вес 11,6 тонн, зеркало 2,4 м

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Лицей №7»

Городского округа Саранск

Республики Мордовия

Конспект урока по астрономии

ТЕМА

Предмет астрономии.

Что изучает астрономия. Связь астрономии с другими науками.

Подготовила

учитель физики и астрономии

Ахметова Нязиля Джафяровна

Г.о.Саранск

2018

Цели урока: познакомить учащихся с новой для них наукой.

Личностные: обсудить потребности человека в познании, как наиболее значимой ненасыщаемой потребности, понимание различия между мифологическим и научным сознанием.

Метапредметные: формулировать понятие «предмет астрономии»; доказывать самостоятельность и значимость астрономии как науки; классифицировать телескопы, используя различные основания (конструктивные особенности, вид исследуемого спектра и т. д.);.

Предметные: объяснять причины возникновения и развития астрономии, приводить примеры, подтверждающие данные причины; иллюстрировать примерами практическую направленность астрономии и особенности астрономических наблюдений; воспроизводить сведения по истории развития астрономии, ее связях с другими науками.

Наглядные пособия: презентация с необходимым наглядным материалом; видео урок.

Основной материал

Астрономия как наука. История становления астрономии в связи с практическими потребностями. Этапы развития астрономии. Основные задачи и разделы астрономии. Особенности астрономии и ее методов. Взаимосвязь и взаимовлияние астрономии и других наук.

Методические акценты урока. Первое занятие по астрономии имеет наибольшее значение в дальнейшем становлении учебной мотивации. По этой причине важно выбрать активные формы взаимодействия с учащимися. Наиболее эффективно вначале организовать беседу по выявлению представлений учащихся о том, что изучает астрономия, сформулировав, таким образом, определение предмета астрономии и ее задач. Далее, продолжая беседу, важно подвести

учащихся к мысли о первоначальной значимости развития астрономических знаний в связи с практическими потребностями. Их можно разделить на несколько групп:

Сельскохозяйственные потребности (потребность в отсчете времени - сутки, месяцы, годы. Например, в Древнем Египте определяли время посева и уборки урожая по появлению перед восходом солнца из-за края горизонта яркой звезды Сотис - предвестника разлива Нила);

Потребности в расширении торговли, в том числе морской (мореплавание, поиск торговых путей, навигация. Так, финикийские мореплаватели ориентировались по Полярной звезде, которую греки так и называли - Финикийская звезда);

Эстетические и познавательные потребности, потребности в целостном мировоззрении (человек стремился объяснить периодичность природных явлений и процессов, возникновение окружающего мира. Зарождение астрономии в астрологических идеях свойственно мифологическому мировоззрению древних цивилизаций. Мифологическое мировоззрение - система взглядов на объективный мир и место в нем человека, которая основана не на теоретических доводах и рассуждениях, а на художественно-эмоциональном переживании мира, общественных иллюзиях, рожденных восприятием людьми социальных и природных процессов и своей роли в них).

План изложения нового материала:

1. Предмет астрономии.

2. Связь астрономии с другими науками.

3. Основные задачи астрономии.

4. Основные разделы астрономии.

5. Особенности астрономии и ее методов.

6. Особенности астрономических наблюдений.

4. Краткие сведения о строении Вселенной.

Ход урока:

Вводная беседа (2 мин)
Требования:

Учебник - тетради (для рабочих записей и для контрольных работ) - экзамен (по выбору);

Новый предмет (добросовестное выполнение требований учителя и собственная инициатива).

Новый материал (30 мин)

1. Начало - демонстрация презентации

Первый слайд

Что изучает астрономия

Астрономия (др.-греч. ἀστρονομία) - фундаментальная наука, которая изучает строение, движение, происхождение и развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом.

Значение астрономии:

Второй слайд

Основные задачи астрономии.

Третий слайд

Основные разделы астрономии

1) Астрофизика

2) Практическая астрономия - раздел астрономии, описывающий способы нахождения географических координат, определения координат небесных светил, исчисления точного времени.

3) Небесная механика

4) Сравнительная планетология - раздел астрономии, в котором

изучается физика планет Солнечной системы путём их сравнения с Землёй.

5) Звёздная астрономия

6) Космогония

7) Космология

Четвертый слайд

2)Значительная продолжительность целого ряда изучаемых в астрономии явлений(до миллиардов лет).

Пятый слайд

2. Демонстрация видео клипа с CD.

Задание на дом: § 1(п.1,2), §2(п.2).

Темы проектов

1. Древнейшие культовые обсерватории доисторической астрономии.

2. Прогресс наблюдательной и измерительной астрономии на основе геометрии и сферической тригонометрии в эпоху эллинизма.

3. Зарождение наблюдательной астрономии в Египте, Китае, Индии, Древнем Вавилоне, Древней Греции, Риме.

4. Связь астрономии и химии (физики, биологии).

Опорный конспект к уроку

Что изучает астрономия

1)Строение, физическую природу и химический состав космических объектов их систем и Вселенной в целом.

2)Законы движения космических объектов и их систем, а также их эволюцию во времени и пространстве.

3)Свойства межзвездного и межпланетного пространства.

Астрономия - фундаментальная наука, которая изучает строение, движение, происхождение и развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом.

Значение астрономии:

формирование научного мировоззрения.

Основные задачи астрономии.

1) Изучить видимое и истинное расположение и движение небесных тел;

2)Определить их размеры и формы.

3) Изучить физическую природу и химический составкосмических объектов и их систем.

4) Изучить проблемы возникновения и развития небесных тел и их систем.

Основные разделы астрономии

1) Астрофизика – раздел астрономии, изучающий физические явления и химические процессы, происходящие на поверхности небесных тел, в их недрах и атмосферах, а также в космическом пространстве (методы спектрального анализа).

2) Практическая астрономия - раздел астрометрии, описывающий способы нахождения географических координат, определения координат небесных светил, исчисления точного времени.

3) Небесная механика - раздел астрономии о закономерностях механического движения небесных тел и причинах, вызвавших это движение.

4) Сравнительная планетология - раздел астрономии, в котором изучается физика планет Солнечной системы путём их сравнения с Землёй.

5) Звёздная астрономия изучает закономерности в мире звезд и их систем (пространственное распределение звезд).

6) Космогония – это раздел астрономии в котором изучается происхождение и эволюция небесных тел и их систем.

7) Космология – это раздел астрономии исследующий происхождение, строение и эволюцию Вселенной как единого целого.

Особенности астрономии и её методов

1) Наблюдения – основной источник информации в астрономии.

2)Значительная продолжительность целого ряда изучаемых в астрономии явлений (до миллиардов лет).

3) Необходимо указать положение небесных тел в пространстве(их координаты) и невозможно сразу указать, какое из них ближе, а какое дальше от нас.

Особенности астрономических наблюдений

1) Наблюдения ведутся с Земли, а Земля движется вокруг оси и вокруг Солнца.

2) Невозможно воспроизвести опыты (наблюдения пассивные).

3) Большие расстояния до наблюдаемых объектов.