Реферат: Билеты по астрономии с ответами

Билеты по астрономии с ответами.

Вопросы.

10.

11.планет (П. 17-19).

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

Практическиезадания.

5.Условия видимости Луны (Венеры, Марса) по данным школьного астрономическогокалендаря.

Ответы.

Билет № 1. Землясовершает сложные движения: вращается вокруг своей оси (Т=24 ч.), движетсявокруг Солнца (Т=1 год), вращается вместе с Галактикой (Т= 200 тыс. лет). Отсюдавидно, что все наблюдения, совершаемые с Земли, отличаются кажущимися траекториями.Планеты делятся на внутренние и внешние (внутренние: Меркурий, Венера; внешние:Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон). Все эти планеты обращаются также, как и Земля вокруг Солнца, но, благодаря движению Земли, можно наблюдатьпетлеобразное движение планет (календарь стр. 36). Благодаря сложному движениюЗемли и планет возникают различные конфигурации планет (рисунок).

<img src="/cache/referats/494/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> для внутреннихпланет

<img src="/cache/referats/494/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> для внешних планет

S – сидерический период (относительнозвёзд), Т – синодический период (между фазами), ТÅ

= 1 год.

Кометы и метеоритные теладвижутся по эллиптическим, параболическим и гиперболическим траекториям.

Билет№ 2. Существует 2 географические координаты: географическая широта и географическаядолгота. Астрономия как практическая наука позволяет находить эти координаты(рисунок «высота светила в верхней кульминации»). Высота полюса мира над горизонтомравна широте места наблюдения. Можно определить широту места наблюдения повысоте светила в верхней кульминации (Кульминация – моментпрохождения светила через меридиан) по формуле:

h = 90°

– j + d,

где h – высота светила, d

–склонение, j– широта.

Географическая долгота – этовторая координата, отсчитывается от нулевого Гринвичского меридиана к востоку.Земля разделена на 24 часовых пояса, разница во времени – 1 час. Разницаместных времён равна разнице долгот:

l

м – lГр= tм – tГр

Местное время – это солнечное время в данном месте Земли. В каждойточке местное время различно, поэтому люди живут по поясному времени, т. е. повремени среднего меридиана данного пояса. Линия изменения даты проходит навостоке (Берингов пролив).

Билет № 3. Луна движется вокругЗемли в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Отображениемэтого движения, как мы знаем, является видимое перемещение Луны на фоне звёзднавстречу вращению неба. Каждые сутки Луна смещается к востоку относительнозвёзд примерно на 13°

,а через 27,3 сут возвращается к тем же звёздам, описав на небесной сфере полныйкруг.

Видимоедвижение Луны сопровождается непрерывным изменением её вида – сменой фаз.Происходит это оттого, что Луна занимает различные положения относительно освещающегоеё Солнца и Земли.

Когда Лунавидна нам как узкий серп, остальная часть её диска тоже слегка светится. Этоявление называется пепельным светом и объясняется тем, что Земля освещаетночную сторону Луны отражённым солнечным светом.

Земля и Луна,освещённые Солнцем, отбрасывают конусы тени и конусы полутени. Когда Лунапопадает в тень Земли полностью или частично происходит полное или частноезатмение Луны. С Земли оно видно одновременно повсюду, где Луна над горизонтом.Фаза полного затмения Луны продолжается, пока Луна не начнёт выходить из земнойтени, и может длиться до 1 ч 40 мин. Солнечные лучи, преломляясь в атмосфереЗемли, попадают в конус земной тени. При этом атмосфера сильно поглощает голубыеи соседние с ними лучи, а пропускает внутрь конуса преимущественно красные. Вотпочему Луна при большой фазе затмения окрашивается в красноватый свет, а непропадает совсем. Лунные затмения бывают до трёх раз в году и, конечно, тольков полнолуние.

Солнечноезатмение как полное видно только там, где на Землю падает пятно лунной тени,диаметр пятна не превышает 250 км. Когда Луна перемещается по своей орбите, еётень движется по Земле с запада на восток, вычерчивая последовательно узкуюполосу полного затмения. Там, где на Землю падает полутень Луны, наблюдаетсячастное затмение Солнца.

Вследствиенебольшого изменения расстояний Земли от Луны и Солнца видимый угловой диаметрбывает то немного больше, то немного меньше солнечного, то равен ему. В первомслучае полное затмение Солнца длится до 7 мин 40 с, во втором – Луна вообще незакрывает Солнца целиком, а в третьем – только одно мгновение.

Солнечныхзатмений в году может быть от 2 до 5, в последнем случае непременно частных.

Билет№ 4. В течение года Солнце движется по эклиптике. Эклиптика проходитчерез 12 зодиакальных созвездий.Втечение суток Солнце, как обычная звезда, движется параллельно небесному экватору
(-23°

27¢£d£+23°27¢).Такое изменение склонения вызвано наклоном земной оси к плоскости орбиты.

21 марта (g

) –день весеннего равноденствия (d = 0).

22 июня – деньлетнего солнцестояния (d

= 23°27¢).

21 сентября (W

)– день осеннего равноденствия.

22 декабря –день зимнего солнцестояния.

На широтетропиков Рака (Южный) и Козерога (Северный) Солнце бывает в зените в днилетнего и зимнего солнцестояния.

На Северномполюсе Солнце и звёзды не заходят в период с 21 марта по 22 сентября. 22сентября начинается полярная ночь.

Билет№ 5. Телескопы бывают двух видов: телескоп-рефлектор и телескоп-рефрактор(рисунки).

Помимооптических телескопов существуют радиотелескопы, которые представляют собой устройства, регистрирующие излучение космоса.Радиотелескоп представляет собой параболическую антенну, диаметром около 100 м.В качестве ложа для антенны употребляют естественные образования, такие каккратеры или склоны гор. Радиоизлучение позволяет исследовать планеты и звёздныесистемы.

Билет№ 6. Горизонтальным параллаксомназывают угол, под которым с планеты виден радиус Земли, перпендикулярный лучузрения.

p²

– параллакс, r²– угловой радиус, R –радиус Земли, r –радиус светила.

Сейчас дляопределения расстояния до светил используют методы радиолокации: посылаютрадиосигнал на планету, сигнал отражается и фиксируется приёмной антенной. Знаявремя прохождения сигнала определяют расстояние <img src="/cache/referats/494/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Билет№ 7. Спектральный анализ является важнейшим средством для исследованиявселенной. Спектральный анализ является методом, с помощью которогоопределяется химический состав небесных тел, их температура, размеры, строение,расстояние до них и скорость их движения.Спектральный анализ проводится с использованием приборов спектрографа испектроскопа. С помощью спектрального анализа определили химический составзвёзд, комет, галактик и тел солнечной системы, т. к. в спектре каждая линияили их совокупность характерна для какого-нибудь элемента. По интенсивностиспектра можно определить температуру звёзд и других тел.

l

maxT = b b– постоянная Вина

По спектрузвёзды относят к тому или иному спектральному классу. По спектральной диаграммеможно определить видимую звёздную величину звезды, а далее пользуясь формулами:

M = m + 5 + 5lg p

lg L = 0,4(5 – M)

найти абсолютнуюзвёздную величину, светимость, а значит и размер звезды.

Используяформулу Доплера <img src="/cache/referats/494/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Созданиесовременных космических станций, кораблей многоразового использования, а такжезапуск космических кораблей к планетам («Вега», «Марс», «Луна», «Вояджер»,«Гермес») позволили установить на них телескопы, черех которые можно наблюдатьэти светила вблизи без атмосферных помех.

Билет№ 8. Начало космической эры положено трудами русского учёного К. Э. Циолковского.Он предложил использовать реактивные двигатели для освоения космическогопространства. Он впервые предложил идею использования многоступенчатых ракетдля запусков космических кораблей. Россия была пионером в этом замысле. Первыйискусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 г., первый облёт Луны сполучением фотографий – 1959 г., первый полёт человека в космос – 12 апреля1961 г. Первый полёт на Луну американцев – 1964 г., запуск космических кораблейи космических станций.

Задачи:

Билет № 9. Заслуга открытия законовдвижения планет принадлежит выдающемуся учёному Иоганну Кеплеру.

Первыйзакон. Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находитсяСолнце.

Второйзакон. (закон площадей). Радиус-вектор планеты за одинаковые промежуткивремени описывает равные площади. Из этого закона следует, что скорость планетыпри движении её по орбите тем больше, чем ближе она к Солнцу.

Третийзакон. Квадраты звёздных периодов обращения планет относятся как кубыбольших полуосей их орбит.

<img src="/cache/referats/494/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> Этот закон позволилустановить относительные расстояния планет от Солнца (в единицах большойполуоси земной орбиты), поскольку звёздные периоды планет уже были вычислены.Большую полуось земной орбиты принята за астрономическую единицу (а. е.) расстояний.

Билет № 10. План:

Билет № 11. План:

Лунаменьше Земли по массе в 81 раз, средняя её плотность 3300 кг/м3, т. е. меньше, чем уЗемли. На Луне нет атмосферы, только разреженная пылевая оболочка. Огромные перепадытемпературы лунной поверхности от дня к ночи объясняются не только отсутствиематмосферы, но и продолжительностью лунного дня и лунной ночи, котораясоответствует двум нашим неделям. Температура в подсолнечной точке Луныдостигает + 120°

С,а в противоположной точке ночного полушария – 170°С.

Спутникипланет:

Билет № 12. План:

Исследованиекомет, астероидов, метеорных потоков показало, что все они имеют одинаковуюфизическую природу и одинаковый химический состав. Определение возрастаСолнечной системы говорит о том, что Солнце и планеты имеют примерно одинвозраст (около 5,5 млрд. лет). По теории возникновения Солнечной системыакадемика О. Ю. Шмидта Земля и планеты возникли из газо-пылевого облака,которое вследствие закона всемирного тяготения было схвачено Солнцем ивращалось в том же направлении, что и Солнце. Постепенно в этом облакеформировались сгущения, которые дали начало планетам. Свидетельством того, чтопланеты образовались из таких сгущений является выпадение метеоритов на Землю ина другие планеты. Так в 1975 г. было отмечено падение кометы Вахмана-Штрассманана Юпитер.

Билет № 13. Солнце – ближайшая к намзвезда, у которой в отличие от всех других звёзд мы можем наблюдать диск и припомощи телескопа изучать на нём мелкие детали. Солнце – типичная звезда, апотому его изучение помогает понять природу звёзд вообще.

Масса Солнцав 333 тыс. раз больше массы Земли, мощность полного излучения Солнца составляет4 * 1023кВт, эффективная температура – 6000 К.

Как и всезвёзды Солнце – раскалённый газовый шар. В основном оно состоит из водорода спримесью 10% (по числу атомов) гелия, 1-2% массы Солнца приходится на другиеболее тяжёлые элементы.

На Солнцевещество сильно ионизировано, т. е. атомы потеряли свои внешние электроны ивместе с ними стали свободными частицами ионизированного газа – плазмы.

Средняяплотность солнечного вещества 1400 кг/м3.Однако, это среднее число, и плотность в наружних слоях несоизмеримо меньше, ав центре в 100 раз больше.

Под действиемсил гравитационного притяжения, направленных к центру Солнца, в его недрахсоздаётся огромное давление, которое в центре достигает 2 * 108 Па, при температуреоколо 15 млн К.

При такихусловиях ядра атомов водорода имеют очень высокие скорости и могут сталкиватьсядруг с другом, несмотря на действие электростатической силы отталкивания. Некоторыестолкновения заканчиваются ядерными реакциями, при которых из водорода образуетсягелий и выделяется большое количество теплоты.

Поверхностьсолнца (фотосфера) имеет гранулярную структуру, т. е. состоит из «зёрнышек»размером в среднем около 1000 км. Грануляция является следствием движениягазов, в зоне, расположенной по фотосферой. Временами в отдельных областяхфотосферы тёмные промежутки между пятнами увеличиваются, и образуются большиетёмные пятна. Наблюдая солнечные пятна в телескоп Галилей заметил, что ониперемещаются по видимому диску Солнца. На этом основании он сделал вывод, чтоСолнце вращается вокруг своей оси, с периодом 25 сут. на экваторе и 30 сут.вблизи полюсов.

Пятна –непостоянные образования, чаще всего появляются группами. Вокруг пятен иногдавидны почти незаметные светлые образования, которые называют факелами. Главнойособенностью пятен и факелов является присутствие магнитных полей с индукцией,достигающей 0,4-0,5 Тл.

Билет № 14. Проявление солнечнойактивности на Земле:

Максимумвсего этого приходится на годы активного Солнца. Как установил учёныйЧижевский, активное Солнце влияет на самочувствие человека. С тех порсоставляются периодические прогнозы самочувствия человека.

Билет № 15. Радиус земли оказываетсяслишком малым, чтобы служить базисом для измерения параллактического смещениязвёзд и расстояния до них. Поэтому пользуются годичным параллаксом вместо горизонтального.

Годичнымпараллаксом звезды называют угол, под которым со звезды можно было бы видетьбольшую полуось земной орбиты, если она перпендикулярна лучу зрения.

<img src="/cache/referats/494/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> a – большая полуось земнойорбиты,

<img src="/cache/referats/494/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> p – годичный параллакс.

Такжеиспользуется единица расстояния парсек. Парсек – расстояние, с которого большаяполуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения видна под углом 1²

1 парсек =3,26 светового года = 206265 а. е. = 3 * 1011 км.

Измерениемгодичного параллакса можно надёжно установить расстояние до звёзд, находящихсяне далее 100 парсек или 300 св. лет.

Билет № 16. Звёзды классифицируютсяпо следующим параметрам: размеры, цвет, светимость, спектральный класс.

По размерам звёздыделятся на звёзды-карлики, средние звёзды, нормальные звёзды, звёзды гиганты извёзды-сверхгиганты. Звёзды-карлики – спутник звезды Сириус; средние – Солнце,Капелла (Возничий); нормальные (t= 10 тыс. К) – имеют размеры между Солнцем и Капеллой; звёзды-гиганты –Антарес, Арктур; сверхгиганты – Бетельгейзе, Альдебаран.

По цветузвёзды делятся на красные (Антарес, Бетельгейзе – 3000 К), жёлтые (Солнце,Капелла – 6000 К), белые (Сириус, Денеб, Вега – 10000 К), голубые (Спика –30000 К).

По светимостизвёзды классифицируют следующим образом. Если принять светимость Солнца за 1,то звёзды белые и голубые имеют светимость в 100 и 10 тыс. раз больше светимостиСолнца, а красные карлики – в 10 раз меньше светимости Солнца.

По спектрузвёзды подразделяют на спектральные классы (см. таблицу).

Условияравновесия: как известно, звёзды являются единственными объектами природы,внутри которых происходят неуправляемые термоядерные реакции синтеза, которыесопровождаются выделением большого количества энергии и определяют температурузвёзд. Большинство звёзд находятся в стационарном состоянии, т. е. невзрываются. Некоторые звёзды взрываются (так называемые новые и сверхновыезвёзды). Почему же в основном звёзды находятся в равновесии? Сила ядерных взрывов у стационарныхзвёзд уравновешивается силой тяготения, вот почему эти звёзды сохраняют равновесие.

Билет № 17. Закон Стефана-Больцманаопределяет зависимость между излучением и температурой звёзд.

e

= sТ4 s – коэффициент, s =5,67 * 10-8 Вт/м2к4

<img src="/cache/referats/494/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> e

–энергия излучения единицы поверхности звезды

L – светимостьзвезды, R – радиусзвезды.

С помощью формулы Стефана-Больцмана и закона Вина определяют длину волны,на которую приходится максимум излучения:

l

maxT = b b– постоянная Вина

Можно исходить из обратного, т. е. с помощью светимости и температуры определятьразмеры звёзд.

Билет № 18. План:

Билет № 19. План:

Билет № 20. Существуютразные типы звёзд: одиночные, двойные и кратные, стационарные и переменные,звёзды-гиганты и звёзды-карлики, новые и сверхновые. Существуют ли в этоммногообразии звёзд, в кажущемся их хаосе закономерности? Такие закономерности, несмотря на разныесветимости, температуры и размеры звёзд, существуют.

1.L = m3,9,кроме того для многих звёзд справедлива закономерность L »

R5,2.

2.L от t°

и цвета (диаграмма «цвет – светимость).

Цвет

Красные

Жёлтые

Белые

Голубые

3000К

6000 К

10000 К

20-30000 К

Чем массивнее звезда, тембыстрее выгорает основное топливо – водород, превращаясь в гелий (<img src="/cache/referats/494/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035">7 лет. Жёлтые звёздытипа Капеллы и Солнца выгорают за 1010 лет (tСолнца= 5 * 109лет). Белые и голубые звёзды, выгорая, превращаются в красные гиганты. В нихпроисходит синтез 2С + Не ®

С2He. С выгоранием гелия звезда сжимается и превращается в белогокарлика. Белый карлик со временем превращается в очень плотную звезду, котораясостоит из одних нейтронов. Уменьшение размеров звезды приводит к её оченьбыстрому вращению. Эта звезда как бы пульсирует, излучая радиоволны. Ихназывают пульсарами – конечная стадия звёзд-гигантов. Некоторые звёзды с массойзначительно большей массы Солнца сжимаются настолько, что превращаются такназываемые «чёрные дыры», которые, благодаря тяготению, не испускают видимогоизлучения.

Билет № 21. Наша звёзднаясистема – Галактика относится к числу эллиптических галактик. Млечный путь,который мы видим, – это только часть нашей Галактики. В современные телескопыможно увидеть звёзды до 21 звёздной величины. Количество этих звёзд 2 * 109, но это лишь малаячасть населения нашей Галактики. Диаметр Галактики составляет примерно 100 тыс.световых лет. Наблюдая Галактику, можно заметить «раздвоение», которое вызваномежзвёздной пылью, закрывающей от нас звёзды Галактики.

Население Галактики.

В ядре Галактики много красных гигантов и короткопериодических цефеид. Вветвях дальше от центра много сверхгигантов и классических цефеид. В спиральныхветвях находятся горячие сверхгиганты и классические цефеиды. Наша Галактикавращается вокруг центра Галактики, который находится в созвездии Геркулеса.Солнечная система совершает полный оборот вокруг центра Галактики за 200 млнлет. По вращению Солнечной системы можно определить примерную массу Галактики –2 * 1011mЗемли . Звёздыпринято считать неподвижными, но на самом деле звёзды движутся. Но поскольку мызначительно удалены от них, то это движение можно наблюдать только в течениетысячелетий.

Билет № 22. В нашейГалактике помимо одиночных звёзд существуют звёзды, которые объединяются вскопления. Различают 2 вида звёздных скоплений:

1.Рассеянные звёздные скопления,например звёздное скопление Плеяды в созвездиях Тельца и Гиады. Простым глазомв Плеядах видно, 6 звёзд, если же посмотреть в телескоп, то видна россыпьзвёзд. Размер рассеянных скоплений – несколько парсек. Рассеянные звёздныескопления состоят из сотен звёзд главной последовательности и сверхгигантов.

2.Шаровые звёздные скопленияимеют размеры до 100 парсек. Для этих скоплений характерны короткопериодическиецефеиды и своеобразная звёздная величина (от –5 до +5 единиц).

Русский астроном В. Я. Струве открыл, что существует межзвёздноепоглощение света. Именно межзвёздное поглощение света ослабляет яркость звёзд.Межзвёздная среда заполнена космической пылью, которая образует так называемыетуманности, например, тёмные туманности Большие Магеллановы облака, КонскаяГолова. В созвездии Ориона существует газопылевая туманность, которая светитсяотражённым светом ближайших звёзд. В созвездии Водолея существует БольшаяПланетарная туманность, образовавшаяся в результате выброса газа ближайшими звёздами.Воронцов-Вельяминов доказал, что выброс газов звёздами-гигантами достаточен дляобразования новых звёзд. Газовые туманности образуют слой в Галактике толщинойв 200 парсек. Они состоят из H,He, OH, CO, CO2, NH3.Нейтральный водород излучает длину волны 0,21 м. По распределению этогорадиоизлучение определяют распределение водорода в Галактике. Кроме того вГалактике есть источники тормозного (рентгеновского) радиоизлучения (квазары).

Билет № 23.Вильям Гершель в XVII веке нанёс на звёздную карту оченьмного туманностей. Впоследствии оказалось, что это гигантские галактики,которые находятся за пределами нашей Галактики. С помощью цефеид американскийастроном Хаббл доказал, что ближайшая к нам галактика М-31, находится на расстоянии2 млн световых лет. В созвездии Вероники обнаружено около тысячи такихгалактик, удалённых от нас на миллионы световых лет. Хаббл доказал, что вспектрах галактик есть красное смещение. Это смещение тем больше, чем дальше отнас галактика. Иначе говоря, чем дальше галактика, тем её скорость удаления отнас больше.

Vудаления= D * H H – постоянная Хаббла, D – смещение в спектре.

Модель расширяющейся вселенной на основании теории Эйнштейна подтвердилрусский учёный Фридман.

Галактики по типу бывают неправильные, эллиптические и спиральные.Эллиптические галактики – в созвездии Тельца, спиральная галактика – наша,туманность Андромеды, неправильная галактика – в Магеллановых облаках. Помимовидимых галактик в звёздных системах существуют так называемые радиогалактики,т. е. мощные источники радиоизлучения. На месте этих радиогалактик нашлинебольшие светящиеся объекты, красное смещение которых настолько велико, чтоони, очевидно, удалены от нас на миллиарды световых лет. Их назвали квазарами,потому что их излучение иногда мощнее, чем излучение целой галактики. Возможно,что квазары – это ядра очень мощных звёздных систем.

Билет № 24. Последнийзвёздный каталог содержит более 30 тыс. галактик ярче 15 звёздной величины, апри помощи сильного телескопа можно сфотографировать сотни миллионов галактик.Всё это вместе с нашей Галактикой образует так называемую метагалактику. Посвоим размерам и количеству объектов метагалактика бесконечна, она не имеет ниначала, ни конца. По современным представлениям в каждой галактике происходит вымираниезвёзд и целых галактик, равно как и возникновение новых звёзд и галактик.Наука, изучающая нашу Вселенную как единое целое, называется космологией. Потеории Хаббла и Фридмана наша вселенная, учитывая общую теорию Эйнштейна, такаяВселенная расширяется примерно 15 млрд лет назад ближайшие галактики были ближек нам, чем сейчас. В каком-то месте пространства возникают новые звёздныесистемы и, учитывая формулу Е = mc2,поскольку можно говорить о том, что поскольку массы и энергии эквивалентны, товзаимное превращение их друг в друга представляет собой основу материальногомира.

еще рефераты

Еще работы по астрономии

Реферат по астрономии

Измерение количественных и качественных характеристик звезд

29 Августа 2013

Реферат по астрономии

НЛО

8 Июня 2015

Реферат по астрономии

Солнце

29 Августа 2013

Реферат по астрономии

В поисках системы мира

29 Августа 2013