Астрономія. Навчальний посібник для студентів коледжу, які навчаються на основі базової загальної середньої освіти
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Відокремлений структурний підрозділ Національного авіаційного університету Слов’янський коледж Національного авіаційного університету
Циклова комісія фундаментальних дисциплін
Затверджую Заступник начальника коледжу з навчальної роботи ____________Т.К.Лисак
«_____»___________2018 р.
Астрономія
Навчальний посібник для студентів коледжу, які навчаються на основі базової загальної середньої освіти
Розглянуто і схвалено на засіданні циклової комісії 18.09.2018 протокол № 2 та рекомендовано до затвердження
Голова циклової комісії
_________О.І. Чайченко
2018
Астрономія. Навчальний посібник для студентів коледжу, які навчаються на основі базової загальної середньої освіти.
Підготував викладач вищої кваліфікаційної категорії Балабаєва О.О.– ВСПНАУСКНАУ, 2018.
Навчальний посібник складено відповідно до діючої програми загального курсу астрономії для студентів коледжу, які навчаються на основі базової загальної середньої освіти Посібник містить матеріали практичних занять, астрономічних спостережень, самостійних робіт та тестових завдань. Він допоможе вчителеві організувати систематичний контроль за результатами навчальної діяльності учнів. Матеріали, подані у посібнику, можна також використовувати під час повторення та узагальнення вивченого матеріалу.
Зміст
Вступ…………………………………...…………………………….3
1. Практичні заняття.
1.1. Практичне заняття 1. Основи практичної астрономії…….....5
1.2. Практичне заняття 2. Сонячна активність…………………….7 1.3. Практичне заняття 3. Зорі. Еволюція зір………………….....14
2. Астрономічні спостереження.
2.1. Тема 1. Астрономічні спостереження під керівництвом
учителя…………………………………………………………...…17
2.2. Тема 2. Спостереження Місяця і планет у телескоп……….19
2.3. Тема 3. Спостереження Сонця в телескоп………………......20
2.4. Тема 4. Спостереження зоряних скупчень, туманностей і
галактик……………………………………………………………22
2.5. Тема 5.Закріплення вивченого матеріалу за допомогою
програмних педагогічних засобів……………………………….23
3. Поточні та підсумкові тести для перевірки знань студентів.
3.1. Тест «Міжзоряний пил і гігантськи молекулярні хмари.
Кругообіг речовини в галактик»…………………………………..27
3.2. Тест «Сузір'ям»………………………………………...……...29
3.3. Тест «Сонце – найближча зоря»……………………………..30
3.4. Тест «Еволюція зір»…………………………………………..31 3.5. Підсумковий тест……………………………………………...32
4. Запитання для самоперевірки.
4.1. Тема: Методи та засоби астрономічних досліджень……….37
4.2. Тема: Сонячна активність та її вплив на Землю…………….40
4.3. Тема: Зорі. Еволюція зір………………………………………43
4.4. Тема: Будова і еволюція Всесвіту…………………………….47
4.5. Тема: Життя у Всесвіті………………………………………...50
Література…………………………………………………………...55
Вступ
Астрономія — одна з найдавніших наук, що зародилась із практичних потреб людини й бажання пізнати довкілля; її внесок у розвиток цивілізації й роль у формуванні світогляду людини важко переоцінити.
Головною метою вивчення астрономії є формування загальнокультурної компетентності, наукового світогляду та основ системи знань про методи й результати вивчення законів руху, фізичної природи, еволюції небесних тіл та Всесвіту в цілому.
Основні завдання вивчення астрономії за даною програмою ґрунтуються на вимогах Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти і зводяться до того, що студенти навчальних закладів мають:
— знати лічбу часу й календарі, орієнтуватися на місцевості за допомогою небесних світил, вміти пояснювати явища добового й річного руху небесних тіл;
— розуміти причини сонячних і місячних затемнень, появи комет і метеорів, знати будову Сонячної системи;
— знати, які небесні тіла складають Всесвіт і чим вони відрізняються, знати в загальних рисах про походження Сонячної системи та Всесвіту;
— знати, якими засобами ведуться астрономічні дослідження з поверхні Землі та за межами земної атмосфери;
Астрономія — один із предметів природничого циклу, тому в процесі її вивчення необхідно використовувати ті методи, які, наприклад, успішно використовуються під час вивчення фізики. Важливо, щоб на кожному уроці були, перш за все, засвоєні головні ідеї й поняття, що мають у т. ч. й велике виховне значення. На уроках астрономії слід привчати учнів користуватися індукцією, дедукцією, аналізом, синтезом, робити висновки й узагальнення.
Астрономія – спостережна наука, тому спостереження небесних світил – важлива частина курсу астрономії. В посібнику запропоновані астрономічні спостереження згідно навчальної програми і для цього використовують Інтернет – ресурси, навчальна комп’ютерна програма Celestia тощо.
Оцінюючи навчальні досягнення учнів, потрібно користуватися критеріями вимог до знань за 12-бальною шкалою, які поділяються на 4 рівні та мають такі характеристики.
|
Рiвнi навчальних досягнень учнів (бали) |
Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів |
|
І. Початковий 1 |
Студент володіє навчальним матеріалом на рівні розпізнавання явищ природи; за допомогою вчителя відповідає на питання, які потребують відповіді “так” чи “ні”. |
|
2 |
Студент описує природні явища на підставі свого попереднього дос- віду; з допомогою вчителя відповідає на питання, які потребують однослівної відповіді. |
|
3 |
Студент за допомоги вчителя описує явище або його частини у зв’язаному вигляді без пояснень відповідних причин, називає астрономічні явища, розрізняє буквені позначення окремих астрономічних величин. |
|
ІІ. Середній 4 |
Студент з допомогою вчителя описує явища; без пояснень наводить пр клади, що ґрунтуються на власних спостереженнях, матеріалах підру- чника, розповідях учителя. |
|
5 |
Студент описує явища, відтворює значну частину навчального матеріа лу, знає одиниці вимірювання окремих астрономічних величин і формули з теми, що вивчається. |
|
6 |
Студент за сторонньої допомоги пояснює явища, виправляє допущені неточності (свої та інших), виявляє елементарні знання основних положень (понять, формул). |
|
ІІІ. Достатній 7 |
Студент пояснює явища, виправляє допущені неточності, виявляє знан розуміння основних положень (понять, формул, теорій). |
|
8 |
Студент пояснює явища, здійснює аналіз, узагальнює знання, систематизує їх, робить висновки за сторонньої допомоги (вчителя, додатко- вої літератури тощо). |
|
9 |
Студент вільно володіє вивченим матеріалом у стандартних ситуаціях наводить приклади його практичного застосування та аргументи на підтвердження своїх думок. |
|
ІV. Високий 10 |
Студент знаходить джерела інформації, послуговується науковою термінологією, вміє опрацьовувати наукову інформацію: знаходить нові факти, явища, ідеї; самостійно використовує їх відповідно до поставлених цілей, за сторонньої допомоги визначає окремі цілі власної навчальної діяльності. |
|
11 |
Студент самостійно в межах чинної програми оцінює різноманітні явищ факти, теорії, виявляючи особисту позицію щодо них; знаходить джерела інформації, використовує одержані знання і вміння у нестан- дартних ситуаціях, вміє розвивати ідеї використання одержаних знань визначає програму особистої пізнавальної діяльності, узгоджуючи її з загальнолюдськими цінностями. |
|
12 |
Студент вільно володіє програмним матеріалом, виявляє здібності, сам стійно розвиває власні обдаровання й нахили, вміє самостійно поста- вити мету дослідження, вказує шляхи її реалізації, робить аналіз та висновки. |
,
;
Практичне заняття №1
Тема: Основи практичної астрономії
Мета: навчати користуватися рухомою картою зоряного неба і з її допомогою знаходити найяскравіші зорі, час сходу і заходу світил, положення Сонця на задану дату; розвивати навички та вміння в практичній роботі використовувати поняття сузір’я, екліптика, небесні координати; виховувати самостійність мислення.
Обладнання: рухома карта зоряного неба. План
1.Актуалізація опорних знань. Розв’язування кросворду.
2. Знайомство з рухомою картою зоряного неба.
3. Виконання практичної роботи.
4. Домашнє завдання.
Зміст заняття
Цей великий світ існує незалежно від нас, людей, і повстає перед нами, як величезна загадка, що є доступною, хоча б частково, нашому сприйняттю і нашому розуму.
А.Ейнштейн
1.Актуалізація опорних знань. Розв’язування кросворду.
Кросворд:
По горизонталі:
1. Найяскравіша зірка нічного неба
2. Видимий шлях Сонця на небесній сфері
3. Сузір’я, якому «не повезло» По вертикалі:
1. Пояс зірок, через які проходить Сонце
2. Зірка, яка залишається на небі нерухомою
3. Лінія, що ділить небесну сферу на дві півкулі
4. Небесна координата
На дошці: кросворд, збільшена частина зоряної карти з сузір’ям Ліри для пояснення небесних координат.
Відгадані слова допоможуть в сьогоднішній роботі, ми згадаємо їх ще не раз.
2. Знайомство з рухомою картою зоряного неба.
Рухомою картою зоряного неба називається пристрій, за допомогою якого можна визначити вид зоряного неба, умови спостереження світил для нашої широти в будь-який час.
Будова:
- зоряна карта,
- накладне коло.
Завдання для учнів (виконуються разом з вчителем):
Знайти і показати
- екліптику, - екватор,
- Полярну зірку.
?Цікаво! В 14000р. полярною зіркою буде Вега.
- знайти Вегу. Вчитель стисло розповідає міф про легендарного фракійського співака Орфея та його ліру (див.
«Міфи та легенди про сузір’я» А. Бонов);
- знайти вид зоряного неба сьогодні ввечері(21 год.). Звернути увагу, що Мала Ведмедиця є на небі і сьогодні, і завтра тощо.
- знайти Сонце сьогодні;
- знайти координати Веги; на дошці - креслення знаходження координат Веги.
?Чи постійними є координати Веги, Сонця?
?Що таке схід(захід) світила?
- визначити час сходу Сонця сьогодні. 3. Виконання практичної роботи.
До практичної роботи з рухомою картою зоряного неба
1. Визначити вид зоряного неба на дату свого дня народження.
2. Визначити сузір’я, які в Києві не заходять.
3. Визначити положення Сонця в свій день народження
(сузір’я і координати).
4. Визначити час сходу і заходу Сонця в свій день народження, а також тривалість дня.
5. Визначити координати (за варіантами)
α Орла (Альтаїр) α Великого Пса (Сиріус) α Діви (Спіка) α Лева (Регул) α Скорпіона (Антарес) α Оріона (Бетельгейзе)
6. Визначити, в який час дана зірка заходить(сходить) в день вашого народження. Додатково:
7.
Визначити, в який час зірка з координатами α=7год.40хв. α=4год.35хв.
α=22год.50хв. δ=+7° δ=+17° δ=-30° заходить в Новий рік.
8. Визначити умови спостереження сьогодні Місяця, якщо α=20год.40хв. δ=-23°.
4. Домашнє завдання:
1. Чи завжди видно сузір'я Великої Ведмедиці повністю?
Коли воно займає найвище положення над обрієм?
2. Які планети видні сьогодні в 23 години?
3. Які планети будуть видні через півроку в 23 години?
Практичне заняття №2
Тема: Сонячна активність
Мета: Ознайомлення студентів із проявами сонячної активності у вигляді плям, протуберанців. Формування загальних уявлень про п’ятноутворення Сонця, про сучасний цикл сонячної активності.
Основні вміння, отримані студентами в процесі заняття: вміти за фотографіями визначати розміри плям і протуберанців, порівнювати їх з розмірами Землі, вміти визначати ступінь сонячної активності за різними параметрами. Основні особливості заняття: інтеграція фізики й астрономії, поглиблення знань з фізики.
Короткий опис процесу роботи. Дана тема відповідає підручникам «Астрономія», де містяться питання - «Загальні відомості про Сонце», «Будова атмосфери Сонця».
Виконання практичної роботи. Збереження фотографій Сонця, отриманих з Інтернет за визначеними адресами.
|
№ |
Завдання етапів заняття |
Час хв. |
Дії викладача |
Плановані дії студентів |
|
1 |
Закріплення основного навч. матеріалу в ході проведення практ. роботи. Обговорення ходу роботи |
3 |
Обговорення ходу практичної роботи |
Уважно прослухати, підготуватися до практичної роботи |
|
2 |
Безпосередн я робота в Мережі |
18 |
Організація роботи по визначених електронних адресах. |
Виконання практичної роботи. Збереження фотографій Сонця, отриманих з Інтернет по визначених адресах. |
|
3 |
Контроль засвоєння |
17 |
Контроль засвоєння |
Допомога студентам у заповненні картки Заповнення звіту про практичну роботу, заповнення чотирьох звітних таблиць, відповіді на контрольні запитання |
|
4 |
Інструктаж з домашнього завдання |
2 |
Дати вказівки до індивідуального домашнього завдання (для бажаючих). |
Запис адрес Інтернетресурсу, що рекомендуються, «Сонце» |
Зміст заняття
Мета практичної роботи: Вивчення сонячної активності за фотознімками.
Теорія : Сонячна активність характеризується різними факторами. Насамперед, це кількість сонячних плям - областей із сильним магнітним полем і більш низькою температурою. Сильне магнітне поле плями придушує конвективні плями, що приносять енергію з надр Сонця, і тому газ у центрі плями остигає, температура плями на Сонці 4000К -5000К. Але повний потік енергії зберігається, тому біля плями утвориться яскравий ореол з більш високою температурою, ніж 6000К. Сонячна активність характеризується також сонячними спалахами, протуберанцями, корональними дірами.
Статистика сонячних плям зводиться до підрахунку числа груп плям g і числа всіх плям f, включаючи в групи й одиночні плями. За результатами підрахунку обчислюється число Вольфа: W = 10g + f.
Наприклад, якщо число груп плям g = 10 і число плям N = 90, то число Вольфа W = 10g + N=190.
Якщо середнє число Вольфа перевищує 200 одиниць, а середня кількість сонячних груп буде більше десяти, то такі параметри відповідають епосу максимуму п’ятноутворювальної діяльності Сонця і максимальній сонячної активності.
У липні 2000 року середньомісячний показник числа
Вольфа досяг аномальних величин, перевищивши 300 одиниць. Наслідком такої сонячної активності з'явилося навіть спостереження полярного сяйва в Москві і Підмосков'ї в ніч з 15 на 16 липня 2000 року (широта 56°).
Якщо кутовий розмір сонячної плями складає 17", то його лінійні розміри близько 12363 км, приблизно дорівнюють діаметрові Землі.
Це ж можна оцінювати і простіше. Якщо кутовий розмір Сонця близько 30 хв. = 1800I, то кутовий розмір плями, що у сто разів менше, має приблизно розміри в сто разів менше розмірів Сонця. А це приблизно розміри нашої Землі.
Завдання 1. Підрахувати число Вольфа W по фотографіях Сонця.
Порівняти з табличними даними про число Вольфа за останні два роки. Зробити висновок про прояви сонячної активності, що спостерігається в 23 циклах сонячної активності.
Довідкові дані.
Таблиця 1. Число Вольфа - Візуальні середньомісячні індекси сонячної активності в 1999 році.
|
Місяць |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
Сере дне |
|
Число Вольфа W |
55.3 |
85.8 |
57.1 |
78. 4 |
110. 3 |
118. 9 |
147. 9 |
118. 7 |
87.0 |
145. 1 |
176. 7 |
95.5 |
106 |
|
Таблиця 2. |
|||||||||||||
Число Вольфа - Візуальні середньомісячні індекси сонячної активності в 2000 році.
|
Місяць |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
Сере дне |
|
|
Число Вольфа W |
94.5 6 |
114 .9 |
20 7.4 |
201 .8 |
155. 0 |
188 .3 |
304. 2 |
21 0.7 |
20 7.6 |
155. 0 |
140 .5 |
|
|
|
|
|
Знайти три фотографії |
|||||||||||||
Сонця по адресах
http://sohowww.nascom.nas a.gov/ або http://www.sel. noaa.gov/solar
images/ - архів фотографій Сонця. Зберегти три фотографії в jpg для
наступного аналізу сонячної активності. За адресою http://www.chat.ru/~aryback/
Мал. Сайт станції SOHO. знайти показники про число Вольфа по днях липня 2000 року. Чому дорівнює число Вольфа 19 липня 2000р (Переконатися, що число Вольфа W=450).
Заповнити таблицю звіту № 1
|
№ фото |
число груп плям g |
число плям f |
число Вольфа W |
Висновок про ступінь сонячної активності |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
Завдання 2. Визначити кутовий і лінійний розмір сонячної плями.
Знайти
на http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap000925.html фотографії
дуже велику за розмірами сонячну пляму. Велика пляма 23 циклу сонячної
активності, одна із найбільших, зареєстрованих на Сонці. Порівняти розміри цієї
плями з розмірами Землі. Наприкінці березня 2001 року на Сонці з'явилася група
плям просто грандіозних за розмірами. За адресою
http://www.spacew.com/sunnow/index.html можна знайти зображення плями, найбільшої за останні 10 років. Вона
Завдання 3. Вивчити за отриманими фотографіями яскраві ореоли навколо сонячних плям. Зробити висновок про температуру плями, температуру яскравого ореола і середню температуру фотосфери.
Заповнити таблицю звіту № 3.
Температура Температура Температ Температура
фотосфери плями, наближена ура яскравого ореола, температура
півтіні наближена
температура
6000 К
Завдання 4. Вивчити проявлення сонячної активності за фотографіями сонячного спалаху, що супроводжується великим корональним викидом, що породив тривалий геомагнітний шторм біля Землі, отриманої науковим супутником TRACE
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap001115.html і фотографії гігантського протуберанця
ttp://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap990923.html http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/nineplanets/sol.html
Мал. Великий протуберанець. Контрольні запитання:
1. У які терміни спостерігався плавний ріст п’ятноутворення?
2. У які терміни спостерігався максимум сонячної активності?
3. Зробити висновок про способи прояву сонячної активності за 23 цикл сонячної активності.
4. Порівняти сьогоднішній, 23 цикл сонячної активності, з іншими циклами сонячної активності.
III. Електронні адреси, що рекомендуються, до заняття. Інформація для викладача.
http://antwrp.gsic.nasa.gov/apod/astropix.html - астрономічна картинка дня «Astronomy Picture of the Day». Цей сайт організований за датами. Звернути увагу студентів, що цифри в електронній адресі відповідають датам.
http://umbra.gsfc.nasa.gov/images/latest.htmlhttp://sohowww.nasco
m.nasa.gov/ http://www.sel.noaa.gov/solar images/ImageIndex.cgi/ - фотографії Сонця. http://www.chat.ru/~aryback/ - сайт «Сонячний огляд» допоможе учням зробити висновок про ступінь сонячної активності в 23 циклі.
Домашнє завдання
Продумати відповідь на запитання: «Яке місце 23 циклу сонячної активності в ряді інших циклів?»
Завдання для індивідуальної роботи. Адреси навчального Інтернет-ресурсу «Сонце»:
http://www.hao.ucar.edu/public/research/mlso/ - сторінка обсерваторії Mauna Loa Solar. Щоденні зображення Сонця в спектральних лініях Ha, He I, і інформація з коронографа.
http://umbra.gsfc.nasa.gov/images/latest.html - зображення Сонця, отримані з космічної станції SOHO http://umbra.nascom.nasa.gov/images/latest.html - зображення
Сонця в різних спектральних діапазонах, від інфрачервоного до рентгенівського діапазону. http://www.lpl.arizona.edu/rhill/alpo/solstuff/recobs.html/ - фотографії Сонця в безперервному спектрі й у лініях водню. Графіки сонячної активності за останні місяці. http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slides.html - цікаві фотографії сонячної корони.
http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slide15.html - прояв сонячної активності в рентгенівських променях.
http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slide13.html - сонячний протуберанець у динаміці. http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slide4.html - магнітні поля на Сонці. http://sohowww.nascom.nasa.gov/ - архів фотографій Сонця. http://www.bbso.njit.edu/cgi-bin/LatestImages/ - анімаційні зображення Сонця за останні 30 днів. http://www.sel.noaa.gov/solar images/ImageIndex.cgi/ - архів фотографій Сонця з 1997 р.
Практичне заняття №3 Тема: Зорі. Еволюція зір.
Мета: Ознайомитися з будовою, походженням та класифікацією зір Всесвіту.
Обладнання: слайди презентації, підручник “Астрономія” І.А. Климишин, І. П. Крячко, фотографії. План
1.Актуалізація опорних знань.
2. Короткі теоретичні знання.
3. Виконання пошукової роботи.
4. Розв’язок задач.
5. Закріплення вивченого матеріалу.
6. Домашнє завдання. Зміст заняття 1.Актуалізація опорних знань.
1) Як змінюється температура в атмосфері Сонця?
2) Що на сьогодні відомо про хімічний склад Сонця?
3) Як розуміти поняття “Поверхня Сонця” ?
4) Що таке гравітаційна рівновага?
5) За рахунок яких джерел енергії Сонце випромінює?
6) Чому Сонце не вибухає як термоядерна бомба?
7) Що спричиняє появу плям на Сонці?
8) Як впливає сонячна активність на організм людини?
2. Короткі теоретичні знання.
Мінімум знань про поняття «сузір'я»:
1. Сузір'я - це ділянка піднебіння із установленими границями.
2. Існує 88 сузір'їв.
3. Всі зірки в сузір'ях позначаються буквами грецького алфавіту в порядку убування яскравості (найбільш яскраві мають ще й власні імена), потім буквами латинського алфавіту й далі, якщо вичерпані ресурси алфавітів, нумеруються.
4. Є виключення із правила - першими буквами алфавіту названі не самі яскраві зірки.
5. Зірки в сузір'ях перебувають на різних відстанях від спостерігача.
6. Сім основних зірок Великого Ковша.
7. Причини зміни контурів сузір'їв.
8. Положення сузір'я змінюється протягом доби.
3. Виконання пошукової роботи.
Пошукове завдання 1. Знайти інформацію про видиму зоряну величину й відстань до зірок астеризму Великий Ківш сузір'я Велика Ведмедиця. Що можна сказати про взаємозв'язок між цими зірками?
Зразкова таблиця
|
Назва |
|
Величина M |
Відстань, пк |
|
Аліот |
ε |
|
|
|
Дубхе |
α |
|
|
|
Бенетнаш |
η |
|
|
|
Мерак |
β |
|
|
|
Фекда |
γ |
|
|
|
Мегрец |
δ |
|
|
|
Алькор |
g |
|
|
Відповідь
|
Назва |
|
Величина M |
Відстань, пк |
|
Аліот |
ε |
1,77 |
45 |
|
Дубхе |
α |
1,79 |
38,5 |
|
Бенетнаш |
η |
1,86 |
27 |
|
Мерак |
β |
2,37 |
24,3 |
|
Фекда |
γ |
2,44 |
25,6 |
|
Мегрец |
δ |
3,31 |
25 |
|
Алькор |
g |
3,99 |
25 |
Пошукове завдання 2. Визначити, як називається сама яскрава зірка сузір'я Велика Ведмедиця. Чи є на піднебінні ще сузір'я, у яких самі яскраві зірки не α?
Цікаво, що в сузір'ї Велика Ведмедиця самою яркою є Аліот, що позначена п'ятої по рахунку буквою грецького алфавіту. Тільки в 58 сузір'ях самі яскраві зірки називаються α (альфа). В 13 сузір'ях самі яскраві зірки - β (бета), а в інших - і інші букви грецького алфавіту. 4. Розв’язок задач.
4.1. Паралакс зірки Веги приблизно дорівнює 0",1. Яке відстань до її в парсеках і скільки часу її світло йде до Землі? А до Сонця?
Рішення. Відстань D у парсеках до світила поза Сонячною системою назад пропорційно його річному паралаксу р, тобто D=1/p
Отже, D = 10пс. Тому що 1 пс = 3,26 св. року, то світло від зірки до Землі буде йти 32,6 порівн.. року. Оскільки відстань від Землі до Сонця світло проходить за 8 хв, те відстані від зірки до Сонця й до Землі практично треба вважати однаковими. Вони будуть відрізнятися менше, ніж на 8 хв, а точність визначення самої відстані порядку 1 року, у порівнянні з яким 8 хв мізерно малі.
4.2. Скільки років треба летіти зі швидкістю світла, щоб Вега стала вдвічі ближче? А якщо летіти зі швидкістю 30 км/з?
Рішення. Відповідь на питання ясні (див. умова й рішення попереднього завдання). Щоб Вега стала вдвічі ближче, до неї треба летіти зі швидкістю світла 32,6 року: 2 = 16,3 роки. Швидкість 30 км/з в 104 разів менше швидкості світла, тому й летіти треба в 104 разів довше, тобто 1,63 · 105 лет.
4.3. Яка світність L зірки ζ Скорпіона, якщо її видима зоряна величина 3m, а відстань до її 7500 св. років?
Рішення. Відомо, що світність L зірки можна визначити по її абсолютній зоряній величині М: lg L = 0,4(5 - М).
Абсолютну зоряну величину М можна знайти по відомій видимій зоряній величині m і відстані D, вираженому в парсеках: М= m + 5 —5lg D. Тому виразимо дану відстань у парсеках D = 7500 св. років : 3,26 св. року = 2300 пс. Тоді М = 3 + 5 — 5lg 2,3 · 103, М = —8m,8. Звідси L = 3,3·105.
5. Закріплення вивченого матеріалу.
1) Чим пояснюються відмінності спектрів зір?
2) У чому полягає несхожість внутрішньої будови зір з різними масами?
3) Як обчислюється відстань до зорі? 6. Домашнє завдання.
6.1. У скільки разів деяка зірка більше по діаметрі, чим Сонце, якщо її світність в 100 разів більше світності Сонця, а температури в них однакові?
6.2. Визначите середню щільність зірки червоного надгіганта в (г/см3), якщо його діаметр в 300 разів більше, а маса в 30 разів більше відповідних величин для Сонця.
6.3. Паралакс Сиріуса дорівнює 0",37, а паралакс Спіки дорівнює 0",02. Виразите відстані до цих зірок у парсеках, у світлових роках, в астрономічних одиницях й у кілометрах.
6.4. Визначите абсолютні зоряні величини компонентів зірки Крюгер 60, знаючи, що їх видимі зоряні величини рівні 9m,6 й
11m,4, а паралакс 0",257.
Астрономічні спостереження
Тема 1. Астрономічні спостереження під керівництвом учителя
Для успішного вирішення задач, що стоять перед курсом астрономії, необхідно використовувати різноманітні методичні прийоми, збільшити кількість самостійної роботи учнів, підсилити наочність навчання, у першу чергу за рахунок астрономічних спостережень. Зразкові терміни їхнього проведення безпосередньо зазначені в плануванні з обліком того, що кожне з них повинно вирішувати свої конкретні задачі. Наприклад, перше спирається на вже сформовані уміння учнів користуватися картою зоряного неба, знання сузір'їв, небесних координат і т.д.
Загальне знайомство з зоряним небом
Метою цього вечірнього заняття є: ознайомлення учнів з деякими сузір'ями і найбільш яскравими зорями; спостереження добового руху зоряного неба; визначення сторін світу за допомогою Полярної зорі; поняття про кутові виміри і координати зір; оцінка світимості декількох зір.
Клас доцільно заздалегідь розбити на групи по п'ять-сім учнів, вибрати або призначити бригадирів груп з тих, хто особливо цікавиться астрономією, що можуть зробити безпосередньо допомогти вчителеві в організації і проведенні спостережень. За планом спостережень клас знайомиться заздалегідь, усередині групи кожен учень знає свою черговість або має індивідуальне доручення. План спостережень:
1. Орієнтування на небі по рухливій карті, відшукання найбільш яскравих сузір'їв і Полярної зорі, визначення по ній сторін горизонту.
2. Спостереження за Полярною зорею в телескоп (бінокль), після чого він залишається наведеним на об'єкт.
3. Спостереження добового обертання неба неозброєним оком або в телескоп за допомогою 2-3 зір у різних частинах неба.
4. Вивчення контурів основних сузір'їв і їхнього розташування щодо сторін горизонту. Оцінка яскравості 2-3 зір.
5. Повторне спостереження за Полярною зорею в телескоп.
6. Демонстрація в телескоп ділянки Чумацького Шляху або показ розміщення планет (якщо їх видно). Контрольні запитання:
1.Назвіть і коротко охарактеризуйте відомі вам методи вивчення Всесвіту.
2.Що розуміють під сузір’ям зоряного неба ? Наведіть приклади позначень зір того чи іншого сузір’я .
3.Зобразіть на папері взаємне розташування яскравих зір у сузір’ях: В.Ведмедиці, Кассіопеї, Лебедя і Орла. Перелічіть назви кількох найяскравіших або чимось іншим примітних зір у цих сузір’ях.
4.Намалюйте небесну сферу, позначивши положення: північного і південного полюсів світу, точок зеніту і надиру, небесного екватора, горизонту і небесного меридіана. Дайте означення кожному із зазначених елементів небесної сфери.
5.Зясуйте розташування на зоряній карті положення полюса світу, небесного екватора та інших елементів небесної сфери.
Знайдіть на карті сузір’я: Оріона, Геркулеса, Візничого і Андромеди та найяскравіші зорі: Сиріус ( б В. Пса ), Вегу (б Ліри ), Регул (б Лева ), Спіку (б Діви ) і Альдебаран (б Тельця ). 6.Що таке екліптика? Назвіть і покажіть на зоряній карті зодіакальні сузір’я, через які вона пролягає. Зазначте сузір’я, що їх проходить Сонце у січні, березні, червні, вересні, жовтні та грудні .
7.Чим пояснюється нахил екліптики до небесного екватора та нерівномірність екліптичного руху Сонця ?
8.Знайдіть на зоряній карті положення північного полюса екліптики і визначте його екваторіальні координати.
9.Назвіть одиниці вимірювання відстані в астрономії та порівняйте їх числові значення.
Тема 2. Спостереження Місяця і планет у телескоп Метою цього заняття є: уміння практично використовувати рухливу карту зоряного неба; вивчення поверхні Місяця і його руху відносно зір, спостереження за планетами, супутниками Юпітера.
Вказівка: спостереження проводити біля першої чверті Місяця.
План спостережень:
1. Орієнтування на зоряному небі за допомогою рухливої карти і визначення розташування Місяця щодо зір.
2. Показ розміщення планет і демонстрація в телескоп (бінокль) планет і Місяця.
3. Повторне визначення розміщення Місяця відносно зір.
Контрольні запитання:
1.Чим пояснити, що в одні дати Місяць кульмінує порівняно низько над горизонтом, а в інші дні року, - навпаки, високо «пливе» на південному небі.
2.У чому полягає принципова відмінність між геліоцентричною системою світу М. Коперніка і геоцентричною системою К.Птоломея ?
3.Якими справжніми рухами Землі й планет Копернік пояснив схід і захід світил, видиме переміщення Сонця по екліптиці та петлеподібні рухи проекцій планет на небо.
4.Назвіть великі планети в порядку їх віддалення від Сонця .За якою ознакою вони поділяються на внутрішні і зовнішні?
5.Що таке конфігурація планет? Зробіть схематичний малюнок, позначивши на ньому положення планет відносно Землі і Сонця: Меркурія – у нижньому сполученні, Венери – в західній максимальній елонгації, Марса – у протистоянні, Юпітера – у сполученні, Сатурна – у східній квадратурі .
6.Випишіть з астрономічного календаря поточного року дати і час, в які Меркурій буває у нижньому сполученні, Венера – у найбільшій східній елонгації, Сатурн – в протистоянні, Нептун – у сполученні. Чи може Марс щороку бути в протистоянні?
7.Назвіть конфігурації, в яких внутрішні і зовнішні планети бувають найменше віддалені від Землі.
8.Планета спостерігається з Землі на кутовому віддаленні від Сонця значно більшому за 50°. Внутрішньою чи зовнішньою є ця планета ?
9.Чому не можна бачити Венеру вечорами у східній, а на світанку – в західній частині небозводу?
10.Наведіть докази обертання Землі навколо власної осі та орбітального руху її навколо Сонця.
11.Що вам відомо про спостережуване в шкільний телескоп кільце Сатурна ? З якої причини воно не може бути суцільним?
12.Біля яких планет-гігантів, крім Сатурн , виявлено існування кілець? Що вони собою являють? Чи існує чимось схоже на них кільце навколо Землі?
13.Назвіть основні фази Місяця. З’ясуйте їх походження та послідовність поступового переходу однієї в іншу .
Тема 3. Спостереження Сонця в телескоп
Під час організації цього заняття вчитель повинний пам'ятати про обережність. Потік світла від Сонця настільки великий, що частину об'єктива потрібно обов'язково закрити, для цього на нього надівається діафрагма з отвором 1/3 діаметра об'єктива. Ні в якому разі не можна дивитися в телескоп на Сонце без спеціального сонячного світлофільтра (саморобні світлофільтри неприпустимі!). Якщо немає спеціального сонячного світлофільтра, то спостерігати Сонце слід тільки на екрані (Сонячний екран звичайно додається до шкільного телескопа, але його можна виготовити і самостійно, див. Куликовський П.Г. Довідник аматора астрономії.)
Мета заняття: спостереження повного диска Сонця, потемніння його до краю, фотосферних плям і їхніх груп, бажане виконання замальовок Сонця, складання короткого плану розповіді побаченого з використанням теоретичних відомостей про температуру, магнітне поле, розміри (кутових і лінійних) видимих утворень.
План спостережень:
1. Спостереження повного диска Сонця на екрані спочатку при малому збільшенні (пояснення потемніння диска до краю).
2. Замальовка Сонця. Повторне спостереження плям і їхня замальовка через 1,5-2 хв. (визначення напрямку добової паралелі).
3. Спостереження Сонця з невеликим наявним збільшенням, наведення на найбільш цікаву групу плям, її докладний розгляд і замальовка. Контрольні запитання:
1.Що таке повне , часткове й кільцеподібне затемнення Сонця ? З’ясуйте необхідні умови настання кожного з них .
2.В якому стані перебуває речовина Сонця ? Як ви його собі уявляєте ?
3.Назвіть і короткого охарактеризуйте відомі вам утворення у фотосфері Сонця .
4.Що таке сонячний вітер ?
5.У чому полягає і чим обумовлена істотна відмінність між спектром фотосфери і спектром протуберанця або хромосфери Сонця ?
6.Що вам відомо про джерела випромінювання Сонця і зір ?
Тема 4. Спостереження зоряних скупчень, туманностей і галактик
Мета заняття: використовуючи шкільний астрономічний календар і рухливу карту зоряного неба, провести візуальне і за допомогою телескопа (бінокля) спостереження конкретних астрономічних об'єктів(краще заздалегідь розподілити учнів у бригади); підготовка учнів до наступних самостійних спостережень.
Вказівка: спостереження проводити в безмісячну ніч.
План спостережень:
1. Орієнтування на зоряному небі за допомогою рухливої карти, вивчення контурів основних сузір'їв. Показ розміщення планет і демонстрація в телескоп планет.
2. Демонстрація в телескоп подвійних зір, зоряних скупчень і туманностей.
3. Робота з індивідуальних планів бригад (Не слід прагнути до спостереження в телескоп великої кількості об'єктів. Деякі з них можна спостерігати неозброєним оком. Форма цього заняття багато в чому залежить від того набору об'єктів, які добре або хоча б задовільно видно в обраний для спостережень вечір.). Контрольні запитання:
1.Які зорі змінного блиску називаються цефеїдами ? Назвіть і охарактеризуйте представників довгоперіодичних і короткоперіодичних цефеїди . Поясніть причину періодичної зміни поверхневої температури цефеїди та періодичного допплерівського зміщення ліній в їх спектрі .
2.Які зорі називаються новими і надновими? Назвіть деякі з цих зір.
3. Що таке Галактика? Назвіть відомі вам галактичні об’єкт .
4.Охарактеризуйте Галактику як зоряну систему щодо її маси, протяжності й структури.
5. Що являють собою розсіяні й кульові зоряні скупчення та асоціації ? В чому їх істотна відмінність?
6. Зовнішня оболонка кожної планетарної туманності складається майже цілком з водню, а її центральною зорею , або ядром туманності, є голубий карлик з дуже високою температурою поверхні. Наявність якого хімічного елемента в такій туманності пояснюється пояснюється її зеленувате забарвлення?
7. Що таке власний рух зорі та в яких одиницях він вимірюється?
8. Що таке червоне зміщення в спектрах галактик? Чим воно визначається?
9. Який висновок можна зробити на основі того, що до складу галактик входять як старі так і молоді зорі та зоряні утвори?
10. В чому полягають сучасні уявлення про походження й еволюцію зір?
Тема 5.Закріплення вивченого матеріалу за допомогою програмних педагогічних засобів
Метою цього заняття є: закріплення раніше вивчених понять за допомогою програмних педагогічних засобів для більш наочної демонстрації космічних об’єктів тому, що сучасну астрономію важко уявити без комп'ютерів. Вони використовуються в автоматизованій системі керування телескопом, при обробці результатів астрономічних спостережень або математичному моделюванні складних фізичних процесів, що відбуваються в надрах зір і ядрах галактик. У шкільному курсі астрономії немає жодного прикладу, що показує, як використовується сучасна обчислювальна техніка астрономічною наукою, хоча, як відомо, астрономія перша почала застосовувати ЕОМ у процесі обробки спостережень і складання ефемерид.
План спостережень:
Ознайомитись із Celestia - це дивовижна програма для спостереження і дослідження Сонячної системи всередині і за її межами. Celestia - вільний космічний симулятор, який дає візуальне уявлення про наш надзвичайно великий Всесвіт в трьох вимірах.
Зовнішній вигляд програми.
Головне вікно програми
Для запуску Celestia клікніть двічі на піктограмі програми на
Робочому столі або ж один раз по її назві в головному меню «Пуск», у категорії «Програми». Celestia почне завантаження і ви опинитеся в космосі. Чи не правда чудово! Краса Celestia - в її достовірності. Картину, яку ви бачите перед собою, ви б дійсно побачили через ілюмінатор космічного корабля, якби перебували в цій точці простору і в цей час. Іншими словами, Земля, Марс та інші планети, космічні кораблі, супутники, зірки і туманності, які відображаються на вашому екрані, реально існують в космосі саме там, де їх розмістила Celestia.
Карта клавіатурних команд
Ми підготували для вас наочну карту клавіатурних команд, але на ній відображені не всі команди управління Celestia, а тільки основні.
Список команд управління Celestia
Увага! Всі клавіатурні команди управління Celestia доступні тільки для англійської розкладки. Цей список також доступний з програми Celestia. Зайдіть в меню «Довідка» і виберіть пункт
«Управління програмою».
Управління мишкою: (ліва кнопка - ЛК, права кнопка - ПК)
Клавіатурні команди
--- Навігація ---
1 - 9 Вибір планети за прядку її розміщення біля найближчої зірки
0 (нуль) Вибір головної зірку для поточної планети або системи
H - Вибір Сонця (Сонячної системи)
C- Переміщення вибраного об'єкту в центр екрану
G - Переміщення до обраного об'єкта
F - Спостереження за вибраним об'єктом
T - Слідкування за вибраним об'єктом
Y- Синхронне обертання навколо обраного об'єкта
Shift +: - Захоплення вибраного об'єкту
Shift + "- Супровід вибраного об'єкту
Shift + C - Переміщення в центр екрана обраного об'єкту відносно вихідного об'єкта, утримуючи його в полі зору Ctrl + G - Переміщення на поверхню вибраного об'єкту Ctrl + F- Перемикання Альт-азимутальній монтування (режим телескопа)
Home - Наближення до об'єкта
End - Видалення від об'єкта
Shift + * - Переглянути тому (погляд назад)
Backspace - Скасування поточного вибору (вибір вищого об'єкта)
Esc - Скасування команд навігації або виконання сценарію.
Творче завдання.
Використовуючи можливості Celestia та ваші знання з курсу астрономії, складіть сценарій захоплюючої мандрівки у Всесвіт.
Бажаємо успіхів!
Поточні та підсумкові тести для перевірки знань студентів
Тест «Міжзоряний пил і гігантськи молекулярні хмари.
Кругообіг речовини в галактик».
Варіант № 1
1. Галактика - це:
А. система з 200 мільярдів зірок, міжзоряного пилу, туманностей, зоряних скупчень, і інших космічних тіл, космічних променів і полів;
Б. скупчення зірок на Чумацькому Шляху; В. інша назва Сонячної системи;
Г. інша назва Всесвіту.
2. Емісійні туманності:
А. мають безперервний спектр із яскравими лініями поглинання;
Б. мають емісійний спектр із лініями випромінювання.
3. Причина світіння емісійної туманності:
А. червоний надгігант із температурою фотосфери 3000 ДО; Б. зірка головної послідовності спектрального класу G з температурою близько 6000 ДО (типу Сонця);
В. блакитний надгігант спектрального класу Про або В.
4. Найбільш масивними об'єктами міжзоряного середовища є:
А. планетарні туманності; Б. гігантські молекулярні хмари;
В. глобули.
5. Найбільш холодними об'єктами міжзоряного середовища є:
А. хмари н I, області неіонізованого водню;
Б. хмари н II, області іонізованого водню (емісійні туманності);
В. глобули.
6. Джерелами найбільш інтенсивного збору пилу в Галактику є:
А. наднові зірки й червоні гіганти; Б. планетарні туманності;
В. спалаху нових зірок.
7. Які лінії випромінювання водню, як правило, є найбільш яскравими в емісійних спектрах яскравих туманностей:
А. найбільш яскравими є лінії водню Нd (l=410нм) і Нg (l=434нм);
Б. найбільш яскравими є лінії водню Нa (l=652нм) і Нb (l=486нм);
В. найбільш яскравими є лінії водню Нa (l=652нм) і Нg (l=434нм).
Варіант № 2
1. Галактика - це:
А. система з 200 мільярдів зірок, зоряних скупчень, туманностей, міжзоряного газу й пилу. У просторі між зірками є дуже розріджена дифузійна матерія (переважно водень), магнітні й гравітаційні поля. Міжзоряний простір пронизують потоки космічних променів й електромагнітне випромінювання;
Б. назва Всесвіту;
В. скупчення зірок на Чумацькому Шляху;
Г. інша назва Сонячної системи.
2. Планетарні туманності:
А. мають безперервний спектр із яскравими лініями поглинання;
Б. мають емісійний спектр із лініями випромінювання.
3. Причина світіння планетарної туманності:
А. червоний надгігант із температурою фотосфери 3000 ДО, оточений яркою, стаціонарною газовою оболонкою;
Б. зірка ставиться до типу RV Тельця й планетарна туманність - це оболонка, що зірка скидає із себе;
В. зірка губить масу у вигляді сонячного вітру, що має швидкість до 30км/з;
Г. причиною може бути один з перерахованих пунктів.
4. Найбільш масивними об'єктами міжзоряного середовища є:
А. планетарні туманності; Б. гігантські молекулярні хмари;
В. глобули.
5. Найбільш холодними об'єктами міжзоряного середовища є:
А. хмари Н I, області неіонізованого водню;
Б. хмари Н II, області іонізованого водню (емісійні туманності);
В. глобули.
6. Джерелами найбільш інтенсивного збору пилу в Галактику є:
А. наднові зірки й червоні гіганти; Б. планетарні туманності;
В. спалаху нових зірок.
7. Які лінії випромінювання водню, як правило, є найбільш яскравими в емісійних спектрах яскравих туманностей:
А. найбільш яскравими є лінії водню Нd (l=410нм) і Нg (l=434нм);
Б. найбільш яскравими є лінії водню Нa (l=652нм) і Нg (l=434 нм);
В. найбільш яскравими є лінії водню Нa (l=652нм) і Нb (l=486нм).
|
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
№ 1 |
А |
А |
В |
Б |
В |
А |
Б |
|
№ 2 |
А |
Б |
Г |
Б |
В |
А |
В |
Тест «Сузір'ям»
1. Сузір'ям називається:
А. певна фігура із зірок, у яку зірки об'єднані умовно;
Б. ділянка неба із установленими границями;
В. об'єм конуса (зі складною поверхнею), що йде в
нескінченність, вершина якого збігається з оком спостерігача; Г. група яскравих зірок.
2. Якщо зірки в нашій Галактиці рухаються в різних напрямках, причому відносна швидкість руху зірок досягає тисяч кілометрів у секунду, то варто очікувати, що обрису сузір'їв помітно змінюються:
А. за добу;
Б. протягом одного року;
В. за тисячоріччя;
Г. за час, рівний середньої тривалості людського життя.
3. Північний полюс миру в цей час:
А. точно збігається з Полярною зіркою;
Б. перебуває в 1,5° від a Малої Ведмедиці;
В. перебуває біля самої яскравої зірки всього небозводу -
Сиріуса;
Г. розташований у крапці, поблизу який немає зірок видимих неозброєним оком, тому виявити його можна тільки за допомогою приладів.
4. 1 вересня в 22 години над обрієм перебуває сузір'я:
А. Лебідь;
Б. Волопас;
В. Лев;
Г. Близнюки.
5. Нижче перераховані сузір'я, що не заходять за обрій цілий рік у наших широтах. Назвіть виключення.
А. Дракон;
Б. Близнюки;
В. Мала Ведмедиця;
Г. Жираф;
Д. Кассіопея;
Є. Цефей;
Ж. Ящірка.
6. Нижче перераховані сузір'я, невидимі на наших широтах.
Назвіть виключення.
А. Південна Корона;
Б. Центавр; В. Вітрила;
Г. Ерідан.
Відповіді на тест
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Вірна відповідь |
Б |
В |
Б |
В |
Б |
В |
Тест «Сонце – найближча зоря»
1. Центральне тіло нашої планетної системи це:
а) Земля; б) Місяць; в) Сонце; г) Венера.
2. Сонце – це:
а) планета; б) зоря; в) супутник Землі;
г) найближча до Землі зоря.
3. Основний потік сонячного випромінювання ми одержуємо від:
а) сонячної корони; б) фотосфери; в) хромосфери;
г) сонячних плям.
4. Ядро, зона променистої рівноваги, конвективна зона, це –
а) складові сонячної корони;
б) внутрішня будова Сонця;
в) джерела енергії Сонця;
г) складові сонячної атмосфери.
5. Стан гравітаційної рівноваги, це стан зорі, в якому:
а) внутрішній тиск газу і випромінювання більший за вагу речовини зовнішніх шарів;
б) внутрішній тиск газу менший за вагу речовини зовнішніх шарів;
в) внутрішній тиск газу дорівнює вазі речовини зовнішніх шарів;
г) внутрішній тиск газу і випромінювання дорівнює вазі речовини зовнішніх шарів.
6. Джерелом енергії Сонця є:
а) термоядерні реакції в його ядрі; б) сонячні плями;
в) хромосферні спалахи; г) протуберанці.
Відповіді на тест
Тест «Еволюція зір»
1. Якщо зорі нанести на діаграму спектр-світність (Герцшпрунга-Рассела), то більшість з них будуть знаходитися на головній послідовності. З цього випливає, що:
A. на головній послідовності концентруються наймолодші зорі;
Б. тривалість перебування на стадії головної послідовності перевищує час еволюції на інших стадіях;
B. це є чистою випадковістю і не пояснюються теорією еволюції зір;
Г. на головній послідовності концентруються найстаріші зорі. 2. Діаграма Герцшпрунга-Рассела представляє залежність між:
A. масою і спектральним класом зорі;
Б. спектральним класом і радіусом;
B. масою і радіусом;
Г. світністю й ефективною температурою.
3. Область білих карликів на діаграмі Герцшпрунга-Рассела розташована:
A. у верхній лівій частині діаграми;
Б. у верхній правій частині діаграми;
B. у нижній лівій частині діаграми;
Г. у нижній правій частині діаграми.
4. Область червоних надгігантів, куди в процесі еволюції зсовуються на діаграмі Герцшпрунга - Рассела масивні зорі, розташована:
A. у верхній лівій частині діаграми;
Б. у верхній правій частині діаграми;
B. у нижній лівій частині діаграми;
Г. у нижній правій частині діаграми.
5. Зоря на діаграмі Герцшпрунга-Рассела після перетворення водню в гелій переміщається по напрямку:
A. нагору по головній послідовності, до блакитних гігантів;
Б. від головної послідовності до червоних гігантів і надгігантів;
B. убік низьких світимостей;
Г. убік ранніх спектральних класів.
Д. Зоря, у процесі еволюції один раз потрапивши на головну послідовність, від неї не відходить.
Відповіді на тест
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Вірні відповіді |
Б |
Г |
В |
Б |
Б |
|
|
|
|
|
|
|
Підсумковий тест з курсу астрономії
1. Небесна сфера - це:
А) уявлювана сфера нескінченно великого радіуса, описана навколо центра Галактики;
Б) кришталева сфера, на якій по поданню стародавніх греків прикріплені світила;
В) уявлювана сфера довільного радіуса, центром якої є око спостерігача.
Г) уявлювана сфера - умовна границя нашої Галактики.
2. Небесна сфера:
А) нерухома, по її внутрішній поверхні рухаються Сонце, Земля, інші планети і їхні супутники;
Б) обертається навколо осі, що проходить через центр Сонця, період обертання небесної сфери дорівнює періоду обігу Землі навколо Сонця, тобто одного року;
В) обертається навколо земної осі з періодом рівним періоду обертання Землі навколо своєї осі, тобто одній добі;
Г) обертається навколо центра Галактики, період обертання небесної сфери дорівнює періоду обертання Сонця навколо центра Галактики.
3. Причиною добового обертання небесної сфери є:
А) Власний рух зірок; Б) Обертання Землі навколо осі;
В) Рух Землі навколо Сонця; Г) Рух Сонця навколо центра Галактики.
4. Центр небесної сфери:
А) збігається з оком спостерігача;
Б) збігається із центром Сонячної системи;
В) збігається із центром Землі; Г) збігається із центром Галактики.
5. Північний полюс миру в цей час:
А) збігається з Полярною зіркою;
Б) перебуває в 1°,5 від a Малої Ведмедиці;
В) перебуває біля самої яскравої зірки всього небозводу -
Сиріуса;
Г) перебуває в сузір'ї Ліри біля зірки Вега.
6. Сузір'я Великої Ведмедиці робить повний оборот навколо
Полярної зірки за час рівне
А) однієї ночі; Б) одній добі; В) одному місяцю; Г) одного року.
7. Вісь миру це:
А) лінія, що проходить через зеніт Z і надир Z' і минаюча через око спостерігача;
Б) лінія, що з'єднує крапки півдня S і півночі N і минаюча через око спостерігача;
В) лінія, що з'єднує крапки сходу E і заходу W і минаюча через око спостерігача;
Г) Лінія, що з'єднує полюси миру Р и Р' і минаюча через око спостерігача.
8. Полюсами миру називаються крапки: А) крапки півночі N і півдня S.
Б) крапки сходу E і заходу W.
В) крапки перетинання осі миру з небесною сферою Р и Р';
Г) північний і південний полюси Землі.
9. Крапкою зеніту називається:
А) крапка перетинання небесної сфери зі стрімкою лінією, що перебуває над обрієм;
Б) крапка перетинання небесної сфери зі стрімкою лінією, що перебуває під обрієм;
В) крапка перетинання небесної сфери з віссю миру, що
перебуває в північній півкулі;
Г) крапка перетинання небесної сфери з віссю миру, що перебуває в південній півкулі.
10. Крапкою надира називається:
А) крапка перетинання небесної сфери зі стрімкою лінією, що перебуває над обрієм;
Б) крапка перетинання небесної сфери зі стрімкою лінією, що перебуває під обрієм;
В) крапка перетинання небесної сфери з віссю миру, що
перебуває в північній півкулі;
Г) крапка перетинання небесної сфери з віссю миру, що перебуває в південній півкулі.
11. Небесним меридіаном називається:
А) площина, що проходить через полуденну лінію NS;
Б) площина, перпендикулярна осі миру Р и Р';
В) площина, перпендикулярна стрімкої лінії, що проходить через зеніт Z і надир Z';
Г) площина, що проходить через крапку півночі N, полюсы миру Р и Р', зеніт Z, крапку півдня S.
12. Полуденною лінією називають:
А) лінію, що з'єднує крапки сходу E і заходу W;
Б) лінію, що з'єднує крапки півдня S і півночі N;
В) лінію, що з'єднує крапки полюса миру Р и полюса миру Р';
Г) лінію, що з'єднує крапки зеніту Z і надира Z'.
13. Видимі шляхи зірок, при русі по піднебінню паралельні
А) небесному екватору;
Б) небесному меридіану; В) екліптики;
Г) обрію.
14. Верхня кульмінація - це:
А) положення світила, у якому висота над обрієм мінімальна;
Б) проходження світила через крапку зеніту Z;
В) проходження світила через небесний меридіан і досягнення найбільшої висоти над обрієм;
Г) проходження світила на висоті, рівній географічній широті місця спостереження.
15. В екваторіальній системі координат основною площиною й основною крапкою є:
А) площина небесного екватора й крапка весняного рівнодення g;
Б) площина обрію й крапка півдня S;
В) площина меридіана й крапка півдня S;
Г) площина екліптики й крапка перетинання екліптики й небесного екватора.
16. Екваторіальними координатами є:
А) відмінювання й пряме сходження;
Б) зенітна відстань й азимут;
В) висота й азимут;
Г) зенітна відстань і пряме сходження.
17. Кут між віссю миру й земною віссю дорівнює: А) 66°,5; Б)
0°; В) 90°; Г) 23°,5.
18. Кут між площиною небесного екватора й віссю миру дорівнює: А) 66°,5; Б) 0°; В) 90°; Г) 23°,5.
19. Кут нахилу земної осі до площини земної орбіти дорівнює:
А) 66°,5; Б) 0°; В) 90°; Г) 23°,5.
20. У якому місці Землі добовий рух зірок відбувається паралельно площини обрію?
А) на екваторі;
Б) на середніх широтах північної півкулі Землі;
В) на полюсах;
Г) на середніх широтах південної півкулі Землі.
21. Де б ви шукали Полярну зірку, якби ви перебували на екваторі?
А) у крапці зеніту;
Б) на висоті 45° над обрієм; В) на обрії;
Г) на висоті, рівній географічній широті місця спостереження. 22. Де б ви шукали Полярну зірку, якби ви перебували на північному полюсі?
А) у крапці зеніту;
Б) на висоті 45° над обрієм;
В) на обрії;
Г) на висоті, рівній географічній широті місця спостереження.
23. Сузір'ям називається:
А) певна фігура із зірок, у яку зірки об'єднані умовно;
Б) ділянка піднебіння із установленими границями;
В) обсяг конуса (зі складною поверхнею), що йде в
нескінченність, вершина якого збігається з оком спостерігача; Г) лінії, що з'єднують зірки.
24. Якщо зірки в нашій Галактиці рухаються в різних напрямках, причому відносна швидкість руху зірок досягає сотні кілометрів у секунду, то варто очікувати, що обрису сузір'їв помітно змінюються:
А) протягом одного року;
Б) за час, рівний середньої тривалості людського життя;
В) за століття; Г) за тисячоріччя.
25. Усього на піднебінні налічується сузір'їв: А)150; Б)88; В)380; Г)118.
Відповіді
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 В В Б А Б Б Г В А Б Г Б А
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
В А А Б В А В В А Б Г Б
Запитання для самоперевірки.
Тема: Методи та засоби астрономічних досліджень
Виберіть правильну відповідь
1. Початковий рівень
1. Коли розпочалася телескопічна ера в астрономії?
а) у 1665 році; б) у 1609 році; в) у 1957 році.
2. Чи є видиме світло єдиним джерелом інформації про космічні тіла?
а) ні. Спостереження проводять й в інших діапазонах
електромагнітного спектра; б) так;
в) іншого джерела інформації про космічні тіла в природі не існує.
3. "Допомагає" чи "заважає" астрономам досліджувати Всесвіт атмосфера Землі?
а) так, допомагає;
б) атмосфера Землі не впливає на астрономічні спостереження; в) так, заважає.
4. Що таке астрономічна обсерваторія?
а) це єдине місце на Землі, де можна спостерігати зорі;
б) це наукова установа;
в) це місце, де збираються астрономи з усього світу.
5. Чи встановлюють телескопи глибоко під землею? а) ні;
б) так;
в) у наш час ні, але у майбутньому будуть встановлювати.
2. Середній рівень
1. Чим відрізняються телескопи-рефлектори від телескопіврефракторів?
а) нічим не відрізняються;
б) відрізняються тим, що у телескопа-рефлектора об’єктивом є дзеркало, а у телескопа-рефрактора — лінза; в) відрізняються лише назвами.
2. Як змінюватиметься з часом положення зорі у полі зору нерухомо закріпленого телескопа?
а) положення зорі не змінюватиметься з часом;
б) зоря буде яскравішою;
в) у полі зору нерухомо закріпленого телескопа зоря буде зміщуватися у напрямку обертання небесної сфери і у якийсь момент її не можна спостерігати у такий телескоп.
3. Чому сучасні наземні обсерваторії, як правило, розміщуються високо в горах?
а) щоб обмежити вплив атмосфери на астрономічні спостереження;
б) так склалось історично, обсерваторії завжди будували в горах;
в) у такий спосіб астрономи бажають усамітнитись, щоб ніхто не заважав їхнім спостереженням.
4. Чи можуть бути антени радіотелескопів не суцільними? а) можуть;
б) не можуть.
5. Які астрономічні спостереження проводять у глибоких шахтах?
а) реєструють нейтрино;
б) реєструють гамма-кванти;
в) реєструють рентгенівське випромінювання.
3. Достатній рівень
1. З якого часу астрономія стала всехвильовою наукою?
а) з часу винайдення телескопа;
б) з часу винайдення радіотелескопа;
в) з другої половини ХХ століття.
2. Чи можна побудувати телескоп-рефрактор з однолінзовим об’єктивом? Поясніть.
а) можна. Проте зображення у такому телескопі буде забарвлене, а отже низької якості;
б) не можна. Однолінзовий об’єктив не спроможний у принципі будувати зображення небесних світил;
в) не можна. Бо виготовити однолінзовий об’єктив майже неможливо.
3. Чи існують принципові відмінності між візуальними і фотографічними спостереженнями?
а) так, існують;
б) ні, не існують;
в) все залежить від об'єкта спостережень.
4. Як зміниться на фотографії вигляд повного Місяця, якщо закрити ліву половину об’єктива телескопа? а) ніяк не зміниться;
б) на фотографії буде зображення лише однієї половини повного
Місяця;
в) зображення стане менш яскравим.
5. Виберіть колір фарби, якою будуть фарбувати башту щойно збудованого телескопа.
а) колір фарби вибираю на свій розсуд;
б) білий;
в) колір фарби вибираємо залежно від місця розташування башти.
4. Високий рівень
1. Яка характеристика телескопа важливіша для астрофізичних спостережень: збільшення чи діаметр об’єктива? Чому?
а) діаметр об’єктива. Адже для астрофізичних спостережень важливим є кількість випромінювання, що збирає той чи інший телескоп, а розмір об’єктива визначає кількість випромінювання, яке можна зібрати цим телескопом;
б) збільшення. Бо важливо бачити щонайменші деталі небесного об’єкта;
в) важливими є обидві характеристики. Бо потрібно якомога більше зібрати світла від небесного світила, а також побачити його будову.
2. Під час фотографічних спостереженнях окуляр не використовують, а фотопластинку встановлюють безпосередньо у фокальній площині. Чому?
а) це залежить від конструкції телескопа;
б) окуляр не дозволяє одержати зображення на фотопластинці;
в) об'єктив телескопа будує зображення у фокальній площині, тому туди й встановлюють фотопластинку, а окуляр при таких спостереженнях — зайвий.
3. Оцініть, наскільки успішно можна проводити оптичні та радіоастрономічні спостереження далеких космічних тіл вдень. а) успішнішими будуть радіоспостереження;
б) успішнішими будуть оптичні спостереження;
в) жодної різниці.
4. Оцініть ступінь складності при виготовленні дзеркал оптичного телескопа та радіотелескопа.
а) простіше виготовити дзеркало радіотелескопа;
б) простіше виготовити дзеркало оптичного телескопа;
в) складно виготовляти в однаковій мірі дзеркала для цих телескопів.
5. Виберіть з усіх відомих вам типів телескопів той, за допомогою якого можна спостерігати процеси у ядрі Сонця. а) рентгенівський телескоп;
б) гамма-телескоп;
в) нейтринний телескоп.
Тема: Сонячна активність та її вплив на Землю
Виберіть правильну відповідь
1. Початковий рівень
1. Чи має Сонце атмосферу?
а) на відміну від планет зорі не мають атмосфери;
б) Сонце має багатошарову атмосферу;
в) Сонце мало атмосферу на ранніх етапах формування.
2. Яка температура поверхні Сонця?
а) 1 000 К; б) 100 000 К; в) 6 000 К.
3. Які активні утворення спостерігаються на поверхні Сонця?
а) сонячні плями, факели, протуберанці, спалахи;
б) сонячний вітер;
в) гранули.
4. Проявом яких процесів на Сонці є полярне сяйво в атмосфері Землі?
а) сонячних спалахів;
б) сонячних плям;
в) факелів.
5. Чи впливає сонячна активність на погоду, клімат Землі та її біосферу?
а) сонячна активність впливає на біосферу і не впливає на
клімат;
б) сонячна активність не впливає на погоду, оскільки не впливає на атмосферу;
в) сонячна активність впливає на погоду, клімат та біосферу Землі.
2. Середній рівень
1. Про що свідчить наявність гранул в фотосфері Сонця?
а) перенесення енергії до поверхні Сонця здійснюється шляхом конвекції;
б) перенесення енергії до поверхні Сонця здійснюється шляхом випромінювання;
в) перенесення енергії до поверхні Сонця здійснюється шляхом теплопередачі.
2. Яка середня густина речовини Сонця?
а) 0,0014 г/см3; б) 1,4 г/см3; в) 140 г/см3.
3. Яких хімічних елементів найбільше на Сонці? а) заліза;
б) радіоактивних елементів;
в) водню та гелію.
4. Чим різняться між собою максимум і мінімум активності Сонця?
а) кількістю активних утворень на диску Сонця;
б) температурою сонячної поверхні;
в) станом ядра Сонця.
5. За якої температури у центрі протосонця розпочалася термоядерна реакція?
а) 10 000 К; б) 120 000 К; в) 10 000 000 К.
3. Достатній рівень
1. Чи відбувається обмін речовиною між хромосферою та короною Сонця? а) відбувається;
б) не відбувається;
в) в залежності від умов.
2. Чому сонячні гранули порівнюють з водою, що кипить?
а) і вода, що кипить, і гранули — прояви перенесення енергії шляхом конвекції;
б) гранули — ділянки поверхні з рідкою речовиною;
в) для кипіння води та утворення гранул потрібна висока температура.
3. Що є причиною виділення великої кількості енергії внаслідок ядерних реакцій? а) дефект маси;
б) стискання атомів під час реакції;
в) взаємодія окремих атомів під час реакції.
4. Що являє собою активна зона на поверхні Сонця?
а) місця зі значно зниженою температурою;
б) місце на поверхні Сонця, де спостерігаються активні утворення з підвищеною або зниженою яскравістю; в) місця зі значно підвищеною температурою.
5. Як сонячна активність впливає на біосферу?
а) у роки високої сонячної активності спостерігається кращий приріст деревини, активніше розмножуються бактерії та віруси, спалахи різноманітних захворювань трапляються частіше тощо;
б) у роки низької сонячної активності підвищується активність мікроорганізмів;
в) у роки високої сонячної активності знижується рівень інфекційних захворювань.
4. Високий рівень
1. Чому саме фотосферу умовно називають поверхнею Сонця?
а) від фотосфери надходить до нас основний потік сонячного випромінювання і її видно чітко окресленою;
б) фотосфера — найвищий зовнішній шар Сонця;
в) фотосфера — найбільш твердий шар Сонця.
2. Які механізми, згідно сучасних уявлень, викликають сонячні спалахи?
а) раптове вивільнення енергії у магнітному полі активної зони внаслідок зміни конфігурації магнітного поля;
б) згорання великої маси сонячної речовини;
в) конвекційне перенесення сонячної речовини з більш глибоких шарів Сонця у фотосферу.
3. Яким чином забезпечується стан гравітаційної рівноваги Сонця?
а) рівновага забезпечується за рахунок зовнішніх гравітаційних впливів;
б) внутрішній тиск газу і випромінювання зрівноважують вагу речовини, що розміщена вище;
в) атмосфера тисне на поверхню, яка з такою ж силою діє на неї.
4. Яким чином сонячний спалах впливає на магнітосферу та атмосферу Землі?
а) частинки високих енергій, викинуті з поверхні Сонця під час спалаху, збурюють магнітосферу Землі та змінюють циркуляцію повітря;
б) магнітне поле, що виникає під час спалаху, впливає на магнітне поле Землі й зумовлює виникнення полярного сяйва;
в) спалах зумовлює збільшення яскравості частинок в атмосфері Землі.
5. Яким чином сонячна активність впливає на людину?
а) змінюються електричні властивості тканин організму людини;
б) змінюється температурний режим організму;
в) змінюються термічні властивості тканин організму.
Тема: Зорі. Еволюція зір
Основним "населенням" нічного неба Землі є зорі. Саме їхні яскраві групи колись, за сивої давнини, людина виокремила на суцільному зоряному тлі й утворила в своїй уяві перші сузір'я. Про те, що зорі — це далекі сонця, здогадалися вже у давній Греції. Однак тільки за останні сто років вдалося з'ясувати основні питання, що стосуються природи зір і фізики процесів, які відбуваються в їхніх надрах.
Виберіть правильну відповідь
1. Початковий рівень
1. Як називається найближча до Сонця зоря?
а) Проксима;
б) Бетельгейзе;
в) Альдебаран.
2. Як змінюється температура зір від поверхні до центру? а) спадає;
б) зростає;
в) не змінюється.
3. Що означає термін "наднова зоря"?
а) це зоря, блиск якої збільшується на десятки зоряних величин упродовж кількох діб і у максимумі перевищує сонячну в
мільярди разів;
б) це одна зі стадій перетворення нової зорі;
в) це зоря, що утворилася нещодавно.
4. З чого утворюються зорі?
а) електронів та нейтронів;
б) газо-пилових комплексів;
5. Яка зоря молодша: "нова" чи "протозоря"?
а) нова зоря;
б) протозоря;
в) часові проміжки еволюції цих зір можуть співпадати.
2. Середній рівень
1. Які спектральні класи зір є ранніми?
а) O, B, A;
б) F, G;
в) K, M.
2. Які зорі мають вищу температуру поверхні: червоні чи блакитні?
а) температура поверхні червоних та блакитних зір майже однакова;
б) блакитні зорі мають вищу температуру поверхні;
в) червоні зорі мають вищу температуру поверхні.
3. В якій частині діаграми Герцшпрунга-Рессела у наш час перебуває Сонце?
а) Сонце належить до надгігантів;
б) Сонце належить до головної послідовності;
в) Сонце належить до субкарликів.
4. У результаті дії яких сил утворюються протозорі?
а) сили гравітації та газового тиску;
б) електричні сили;
в) механічні сили.
5. Чому нейтронна зоря має таку назву?
а) під час утворення нейтронної зорі нейтрони розпадаються на електрони та протони;
б) під час утворення нейтронної зорі електрони об'єднуються з протонами і утворюють нейтрони;
в) такі зорі мають міцну нейтронну кору.
3. Достатній рівень
1. Маса зір яких спектральних класів більша: ранніх чи пізніх?
а) маси зір ранніх спектральних класів більші, ніж пізніх;
б) маси зір ранніх та пізніх спектральних класів приблизно однакові;
в) маси зір пізніх спектральних класів більші, ніж ранніх.
2. Яка природа енергії спалаху нової зорі?
а) вибух протозорі та скидання нею своєї оболонки, яка розширюється зі швидкістю 5 000-20 000 м/с;
б) збільшення температури та щільності поверхневого шару одного з компонентів тісної подвійної системи (під час перетікання речовини з однієї зорі на іншу) до таких значень, при яких внаслідок зіткнення швидких протонів розпочинається термоядерна реакція синтезу гелію;
в) зростання гравітаційного стискання, внаслідок чого значно зростає температура і протони, що мають великі швидкості, синтезуються в гелій — розпочинається термоядерна реакція.
3. Чому протозоря припиняє стискання?
а) зменшується період обертання зорі;
б) зменшується сила гравітаційного стискання;
в) сили гравітації зрівноважуються силою газового тиску.
4. Чому зоря "білий карлик" має таку назву?
а) ці зорі є компактними об'єктами порівняно невеликих розмірів з великою температурою на поверхні та випромінюванням з однаковою інтенсивністю всього неперервного спектра;
б) ці зорі є компактними об'єктами білого кольору з низькою температурою поверхні;
в) ці зорі є компактними об'єктами білого кольору з великою світністю.
5. Чому нейтронна зоря має малий період обертання навколо осі?
а) період обертання зменшується внаслідок зменшення маси зорі під час швидкого стискання ядра;
б) швидкість її обертання збільшується внаслідок гравітаційного колапсу від розмірів у тисячу кілометрів до кількох кілометрів;
в) швидкість обертання зорі збільшується внаслідок зростання швидкості нейтронного газу.
4. Високий рівень
1. Як дізнаються про подвійність зорі, коли із двох зір спостерігають лише одну?
а) за допомогою спектральних спостережень;
б) за допомогою математичних розрахунків;
в) за допомогою візуальних спостережень періодичної зміни видимої зоряної величини.
2. За рахунок якої енергії світяться білі карлики?
а) енергії термоядерного синтезу;
б) енергії виродженого газу;
в) кінетичної енергії частинок речовини.
3. Які особливості спостережень зорельота, що падає у чорну діру для зовнішнього спостерігача і спостерігача, який перебуває на борту зорельота?
а) для спостерігача на зорельоті процес падіння триває нескінченно довго, а для зовнішнього спостерігача — миттєво;
б) зореліт миттєво перетинає горизонт подій, а зовнішній спостерігач не може побачити цієї події;
в) відмінностей у спостережних даних для обох спостерігачів не буде.
4. Чому в деяких зорях ядерні реакції відбуваються не в ядрі, де температура найвища, а далі від центра?
а) через значне зростання тиску в центрі;
б) через відсутність водню в центральній частині ("гелієве
ядро");
в) через значну щільність центральної частини.
5. Звідки у нашому Всесвіті походять важкі хімічні елементи?
а) важкі хімічні елементи утворилися на перших стадіях еволюції зір;
б) важкі хімічні елементи утворюються в зорях, що перебувають на головній послідовності;
в) важкі хімічні елементи утворюються в зорях, в яких вигоріло все термоядерне паливо і розпочався гравітаційний колапс, що завершується спалахом наднової зорі.
Тема: Будова і еволюція Всесвіту
Успіхи сучасної астрономії у з’ясуванні особливостей будови і розвитку досяжного для спостережень Всесвіту вражаючі. Так, за останні роки було встановлено, що Всесвіт розширюється з прискоренням і що видима речовина у ньому становить лише 4 % від загальної матерії. Космологія, розділ астрономії, що займається питаннями вивчення Всесвіту як цілого, зараз переживає бурхливий розвиток. І все ж для нас, як і для наших попередників, Всесвіт ще сповнений великими таємницями.
Виберіть правильну відповідь
1. Початковий рівень
1. Хто і коли здійснив першу класифікацію галактик?
а) В.Гершель у 1785 р.;
б) Е.Габбл у 1925 р.;
в) Дж.Гамов у 1946 р.
2. Назвіть найближчу до нас у північній півкулі неба галактику.
а) Туманність Андромеди;
б) галактика у сузір’ї Гончих Псів;
в) галактика у сузір’ї Діви.
3. Назвіть найближчі до нас галактики. У якій півкулі неба їх можна спостерігати?
а) Туманність Андромеди. У північній півкулі неба;
б) Велика і Мала Магелланови Хмари. У південній півкулі неба;
в) галактики у сузір’ї Великої Ведмедиці. У північній півкулі неба.
4. Який вчений шляхом спостережень встановив, що наш Всесвіт розширюється? а) В. Гершель;
б) Е. Габбл;
в) О. Фрідман.
5. Людині, що спостерігала небо "нерухомих зір" упродовж тисяч років, уявлялась вічна, незмінна, нерухома картина світу.
Чи справді світ навколо нас саме такий? а) так, Всесвіт не змінюється з часом;
б) ні, Всесвіт постійно зазнає змін.
2. Середній рівень
1. За якою ознакою Е. Габбл здійснив першу класифікацію галактик?
а) за розмірами;
б) за кольорами;
в) за зовнішнім виглядом.
2. До якого типу галактик належить галактика Туманність Андромеди?
а) до спіральних галактик;
б) до еліптичних галактик;
в) до неправильних галактик.
3. Який спостережний факт є підтвердженням розширення
Всесвіту?
а) червоне зміщення ліній у спектрах галактик;
б) спалахи Наднових зір;
в) існування у Всесвіті скупчень галактик.
4. Якими є світності квазарів у порівнянні зі світностями зір?
а) світності цих об’єктів співмірні;
б) світності зір вищі від світності квазарів;
в) світності квазарів значно вищі від світності зір.
5. Що є предметом вивчення космології?
а) походження і розвиток Сонячної системи;
б) походження і розвиток галактик;
в) походження і розвиток Всесвіту як цілого.
3. Достатній рівень
1. Скільки є варіантів розвитку Всесвіту згідно теорії О.
Фрідмана?
а) один; б) три; в) два.
2. Чи існують галактики з фіолетовим зміщенням спектральних ліній? Якщо існують, то про що це свідчить?
а) існують. Такі галактики рухаються на зустріч нашій;
б) існують. Такі галактики не беруть участі у розширенні
Всесвіту;
в) не існують. Їх існування протирічить факту розширення Всесвіту.
3. На яких доказах у першу чергу ґрунтується теорія розширення Всесвіту?
а) на теоретичних розрахунках;
б) на спостережних даних;
в) у однаковій мірі на теоретичних розрахунках і спостережних даних.
4. Чи маємо ми змогу зазирнути за абсолютний горизонт?
а) ні, не можемо в принципі;
б) зараз не можемо, але зможемо в майбутньому;
в) так, можемо.
5. Чи існують спостережні докази теорії Великого Вибуху?
а) ні, поки що не існують;
б) так, існують;
в) в принципі не можуть існувати.
4. Високий рівень
1. Як відомо, Е. Габбл визначив відстань до М31 за цефеїдами.
Яку характеристику цих зір він використав? а) спектральний клас;
б) видиму зоряну величину;
в) співвідношення період блиску-абсолютна зоряна величина.
2. Запропонуйте своєрідний рейтинг хімічних елементів, що існують у Всесвіті. Який з них посідає перше місце? а) 1. Водень, 2. Гелій, 3. Всі інші хімічні елементи;
б) 1. Гелій, 2. Водень, 3. Всі інші хімічні елементи;
в) 1. Вуглець, 2. Гелій, 3. Водень.
3. Оцініть імовірність існування у нашому Всесвіті тіл віком понад 15 млрд. років.
а) тіл такого віку немає;
б) тіл такого віку мало;
в) тіл такого віку багато.
4. Галактики розбігаються (червоне зміщення). Чи розбігаються також зорі, туманності тощо в межах однієї, цілком конкретної галактики?
а) так, розбігаються;
б) ні, не розбігаються;
в) це питання астрономією ще не вирішене.
5. У Всесвіті існує реліктове (фонове) випромінювання. Чи є це доказом теорії Великого Вибуху?
а) так, є, адже це випромінювання виникло на ранньому етапі розвитку Всесвіту;
б) ні, існування реліктового випромінювання не є доказом теорії Великого Вибуху.
Тема: Життя у Всесвіті.
Попри недостатність надійної інформації, людство завжди замислювалось над таємницею походження життя і Всесвіту. Кожна цивілізація минулого створила свої міфи про виникнення світу і людини. Сучасна цивілізація також проявляє безмежну зацікавленість у цих питаннях. Як і колись, людство сподівається на можливість існування життя ще де-небудь окрім Землі ― на планетах Сонячної системи чи взагалі поза її межами, серед зоряних світів.
І сьогодні, коли автоматичні станції досліджують міжпланетний простір, а деякі з них вже летять у напрямку далеких зір, проблема існування та пошуку життя у Всесвіті стала ще більш актуальною і хвилюючою.
Виберіть правильну відповідь
1. Початковий рівень
1. Чи є наша планетна система єдиною у Всесвіті?
а) ні, не єдина;
б) так, єдина;
в) це питання астрономами ще не вирішене.
2. На сполуках якого хімічного елемента ґрунтується життя на Землі?
а) водню;
б) кисню;
в) вуглецю.
3. Якби Земля перемістилась на орбіту Марса, то які кліматичні чинники стали б на заваді поширенню життя на її поверхні? а) низькі температури;
б) високі температури;
в) високі й низькі температури водночас.
4. Чи може існувати на планеті життя, подібне земному, якщо її маса дуже мала? а) так, може;
б) ні, не може.
5. Чи кожна зоря нашого Всесвіту варта уваги з точки зору пошуків біля неї планет, на яких могло б виникнути життя, подібне до земного? а) так, кожна;
б) ні, не кожна.
2. Середній рівень
1. Можливо, сплески випромінювання пульсарів — це сигнали, послані позаземними цивілізаціями? а) це дійсно так;
б) ні, це не так;
в) астрономи ще остаточно не вирішили це питання.
2. Чи впливають розміри планети на розвиток життя на її поверхні?
а) жодним чином не впливають;
б) впливають;
в) це питання ще не з'ясовано.
3. В атмосфері Марса практично відсутній кисень, а отже і озон. Як цей факт впливає на можливість виникнення життя на цій планеті?
а) позитивно;
б) жодним чином не впливає;
в) негативно.
4. Умови, сприятливі для виникнення життя, приблизно однакові на двох планетах, але одна обертається навколо стаціонарної зорі, друга — навколо змінної. На якій з них з більшою імовірністю може зародитись і розвинутись органічне життя? а) на першій планеті;
б) на другій планеті;
в) з однаковою імовірністю на обох планетах.
5. Якби сила взаємодії між протонами і нейтронами була більшою, то яким би був Всесвіт?
а) Всесвіт був би таким, яким він є;
б) у ньому існував би лише гелій;
в) у Всесвіті існували б тільки зорі.
3. Достатній рівень
1. Чи можуть існувати всесвіти, де діють інші фундаментальні закони?
а) імовірно не можуть;
б) імовірно можуть;
в) на це питання астрономія не дає відповіді.
2. Земля, як відомо, перебуває у "поясі життя" в Сонячній системі. Яка характеристика є для цього факту визначальною? а) розміри Землі;
б) розміри Венери і Марса;
в) відстань від Сонця.
3. Про що свідчить біохімічна єдність живого на Землі?
а) про те, що на інших планетах у Всесвіті має існувати життя виключно земного типу;
б) про те, що життя на інших планетах може дуже сильно
відрізнятися від земного;
в) власне, ні про що не свідчить.
4. Чому існування високоорганізованих живих істот слід чекати на планетах, що обертаються навколо старших віком зір?
а) бо ці зорі перебувають на спокійному етапі свого розвитку;
б) бо розвиток високоорганізованих істот вимагає багато часу;
в) бо розвиток високоорганізованих істот можливий лише
поблизу старих зір;
5. Чи є випадковим існування життя на Землі в епоху "червоних зміщень"?
а) так, є;
б) ні, не є;
4. Високий рівень
1. Назвіть відомі вам особливості, які роблять Землю унікальною серед інших планет Сонячної системи.
а) віддаль від Сонця, наявність кисню в атмосфері, магнітне поле;
б) віддаль від Сонця; розміри; відносно велика маса Місяця;
в) віддаль від Сонця; наявність атмосфери; наявність води у рідкому стані.
2. Яку роль імовірно відігравав Місяць в виникненні життя на Землі?
а) імовірно негативну;
б) імовірно позитивну;
в) імовірно не відігравав ніякої ролі.
3. Біля яких спектральних класів зір з найбільшою імовірністю може виникнути і розвинутись життя? а) біля пізніх спектральних класів;
б) біля ранніх спектральних класів;
в) біля всіх спектральних класів в однаковій мірі.
4. Як відомо, антропний принцип формулюють так: "Ми існуємо, тому що Всесвіт такий, яким він є". Поясніть коротко, що означають ці слова.
а) наш Всесвіт і життя у ньому не взаємопов'язані;
б) життя у нашому Всесвіті є випадковим явищем;
в) фундаментальні властивості нашого Всесвіту допускають існування високоорганізованого життя.
5. У чому полягає унікальність нашого Всесвіту?
а) у ньому існує життя;
б) він єдиний, а отже унікальний;
в) астрономія ще не з’ясувала це питання.
Література
1. Климишин І.А. Астрономія. Підручник для 11 класу загальноосвітніх навчальних закладів. – К.: Знання України, 2002.
2. Астрономічний календар. – К., видається щорічно.
3. Климишин І.А. Атлас зоряного неба. – Л., Вища школа, 1985.
4. Чепрасов В.Г. Завдання, запитання і задачі з астрономії. – К., 1976.
5. Воронцов-Вельяминов Б.А. Сборник задач по астрономи: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1980.
6. http://sohowww.nascom.nasa.gov/ .
7. http://www.sel.noaa.gov/solar images/.
8. http://www.hao.ucar.edu/public/research/mlso/.
9. http://umbra.gsfc.nasa.gov/images/latest.html
10. http://umbra.nascom.nasa.gov/images/latest.html
11. http://www.lpl.arizona.edu/rhill/alpo/solstuff/recobs.html/
12. http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slides.html
13. http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slide15.html
14. http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slide13.html.
15. http://www.hao.ucar.edu/public/slides/slide4.html
про публікацію авторської розробки
Додати розробку