Самостоятельная работа по Астрономии » Небесные координаты и звездные карты»

Занимаясь исследованиями космоса и неба, учёные установили, что всё вокруг находится в движении. История возникновения координат и их системы началась ещё в древности. Очевидно, что разработка системы координат связана с потребностью ориентирования на местности, и пониманием структуры небесной поверхности.

Для определения расположения и перемещения объектов человечество разработало целую систему методов и способов. Более того, придумали специальные числовые и символичные обозначения. На самом деле, систем, определяющих точки положения объектов, несколько. Главным образом отличаются они выбором главной плоскости и пунктом отсчёта. Так как, наблюдая с Земли, мы видим небо в виде сферы, то координаты в астрономии тоже сферические. Кроме того, они представляют некие дуги кругов сферы. Стоит отметить, что исчисляются они в градусах, иногда в часах.

Горизонтальная система координат

В ней математический горизонт выступает главной плоскостью. А полюса составляют зенит и надир. Горизонтальной системой координат пользуются для наблюдений с Земли. Это возможно и невооружённым глазом, и с помощью телескопа. Наблюдают за звёздами и перемещением объектов на небе. Разумеется, что в рамках Солнечной системы.

Разумеется, наблюдение и измерение происходит постоянно. Потому как движение небесных тел происходит непрерывно.

Некоторые определения в системе координат

Отвесная линия представляет собой прямую, проходящую через центр неба. К тому же она совпадает с течением нити отвеса относительно точки наблюдения. Для наблюдателя данная прямая вертикально пересекает центр планеты и место наблюдения.

Зенит и надир это две противоположности. Как известно, отвесная линия пересекается с небом над головой наблюдателя-это и есть зенит. Собственно, надир оказывается полярной по диаметру точкой.

Математический горизонт является огромным кругом небесной сферической поверхности. Его область перпендикулярна отвесной линии. Что важно, он делит всю поверхность неба пополам. Более того, эти части называют видимой и невидимой для наблюдателя. Первая имеет верхнюю точку в зените, а вторая в надире.

В то же время, математический горизонт никогда не соответствует видимому горизонту. Так как, во-первых, поверхность Земли неровная. Как следствие, высшая точка наблюдения разная. А во-вторых, по причине искривления лучей в атмосфере нашей планеты.

Горизонтальные координаты в астрономии составляют высота светила и зенитное расстояние. Помимо этого, есть ещё азимут. Высота светила это дуга его вертикала от математического горизонта до направления на само светило. Границы высоты к зениту равны от 0° до +90°.и наоборот к надиру, то есть от 0° до — 90°. Стоит отметить, что зенитное расстояние это дуга вертикала от зенита до светила. Кстати, рассчитывают зенитный отрезок от зенита к надиру в пределах от 0° до 180°. Азимут, то есть дуга математического горизонта от южной точки до вертикали светила. Притом азимут отсчитывают к западу от южной точки в пределах от 0° до 360°. А именно в сторону суточного вращения небесной сферы.

Самостоятельная работа по Астрономии » Небесные координаты и звездные карты»

Самостоятельная работа №2 «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант1
.

1.

Что такое созвездие?
A
.. Группа звезд, физически связанных между собой, например, имеющих

одинаковое происхождение. Б

. Группа ярких звезд, расположенных в пространстве близко друг

к другу B

. Под созвездием понимают область неба в пределах некоторых установленных границ.

2.

Расшифруйте запись Регул (α Льва)

3.

Найдите на звездной карте и назовите объект, имеющий координаты: α =15ч 12м, δ = — 90

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 января. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант2
.

1.

Самые яркие звезды назвали звездами первой величины, а самые слабые – звездами шестой

величины. Во сколько раз звезды 1-й величины ярче звезд 6-й величины? Укажите правильный

ответ. A

. В 100 раз.
Б
. В 50 раз.
B
. В 25 раз

2.

Расшифруйте запись Денеб (α Лебедь)

3.

Найдите на звездной карте и назовите объект, имеющий координаты: α =3ч 40м, δ = +480

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 февраля. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант3
.

1.

Что такое небесная сфера?
A
. Круг земной поверхности, ограниченный линией горизонта.

Б

. Воображаемая сферическая поверхность произвольного радиуса, с помощью которой

изучаются положения и движения небесных светил. B

. Воображаемая линия, которая касается

поверхности земного шара в точке, где расположен наблюдатель.

2.

Расшифруйте запись Алголь (β Персей)

3.

Найдите на звездной карте и назовите объект, имеющий координаты: α=10ч 08м , δ=+11º57 ‘

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 марта. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант4
.

1.

Что называется склонением? Выберите правильное утверждение.
A
. Угловое расстояние светила

от небесного экватора. Б

. Угол между линией горизонта и светилом.
B
. Угловое расстояние

светила от точки зенита.

2.

Расшифруйте запись Полярная (α Малая Медведица)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: β Лиры

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 апреля. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант5.
1.

Что называется прямым восхождением?
A
. Угол между плоскостью небесного меридиана и

линией горизонта. Б

. Угол между полуденной линией и осью видимого вращения небесной

сферы (осью мира) B

. Угол между плоскостями больших кругов, один проходит через

полюсы мира и данное светило, а другой – через полюсы мира и точку весеннего

равноденствия, лежащую на экваторе.

2.

Расшифруйте запись Мицар (ε Большая Медведица)

3.

Определите по звездной карте экваториальные координаты звезды: α Большой Медведицы.

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 мая. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты» Вариант
6.
1.

В каких точках небесный экватор пересекается с линией горизонта?
А
.В точках севера и

юга; Б

.В точках востока и запада;
В
.В точках зенита и надира

2.

Расшифруйте запись Альдебаран (α Тельца)

3.

Определите по звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: γ Ориона

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 июня. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант7
.

1.

Звездная величина – характеристика, отражающая:
А
.Размер звезды
Б
. Расстояние до

звезды В

.Температуру звезды
Г
.Блеск звезды

2.

Расшифруйте запись Регул (α Льва)

3.

В каком созвездии находится Луна, если ее координаты: α =20ч 30м , δ = -200

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 июля. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант8
.

1.

Звезды какой величины лучше всего видны на небосклоне: А. +6
Б
. +1
В
. 0
Г
. –1
Д
.–6

2.

Расшифруйте запись Сириус (α Большого Пса)

3.

Определите по звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: α Персея

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в полночь 1 августа. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант9.
1.

Сколько звёзд всего можно наблюдать на небе в течении суток?
А
.Около 2500.
Б
.Около 5000.
В
.Около 10000.

2.

Расшифруйте запись Арктур (α Волопаса)

3.

Определите по звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: β Кита

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 сентября. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант10
.

1.

На сколько созвездий разделено небо?
А
. 108.
Б
. 68.
В
. 88.

2.

Расшифруйте запись Акраб (β Скорпиона)

3.

В каком созвездии находится галактика М 31, если ее координаты: α =0ч 40м , δ = + 410

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 октября. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант11
.

1,

Координаты светила в звездном небе определяются:
А
.α-прямое восхождение; δ -склонение;

Б

. α -долгота; δ — широта; В.α -склонение; δ -прямое восхождение;
Г
.α -широта; δ — долгота.

2.

Расшифруйте запись Процион (α Малого Пса)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: α Ориона

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 ноября. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант12.
1.

Кто впервые ввел разделение звезд по их яркости и ввел видимую звездную величину?

А

.Аристотель;
Б
. Гиппарх;
В
.Птолемей
Г
. Байер

2.

Расшифруйте запись Мирах (β Андромеды)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: β Ориона

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

полночь 1 декабря. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

====================================================================

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант13
.

1.

Кто из астрономов начал обозначать яркие звезды каждого созвездия буквами греческого

алфавита в порядке убывания их блеска? А

.Тихо Браге;
Б
. Н.Коперник;
В
. Г.Галилей;

Г

.И.Байер

2.

Расшифруйте запись Хамаль (α Овна)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты звезды: α Малого Пса

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 января. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант14.
1.

С любой точки поверхности Земли на небе невооруженным глазом можно увидеть около:

А

. 10 000 звезд;
Б
. 3 000 звезд;
В
. 7 000 звезд.

2.

Расшифруйте запись Спика (α Девы)

3.

Определите небесные координаты Арктура (α Волопаса).

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12часов 1 февраля. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант15.
1.

Угол который, отсчитывают от точки юга S вдоль горизонта в сторону заката до вертикала

светила называют ..А

. Азимут
Б
. Высота
В
. Часовой угол
Г
. Склонение

2.

Расшифруйте запись Ригель (β Ориона)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: α Льва

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 марта. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант16.
1.

Северный полюс мира в настоящее время …
А
.Совпадает с Полярной звездой;
Б
.Находится в 1°,5 от a Малой Медведицы;
В
.Находится около самой яркой звезды всего небосвода — Сириуса;
Г
.Расположен в точке, вблизи которой нет звезд видимых невооруженным глазом, поэтому обнаружить его можно только с помощью приборов

2.

Расшифруйте запись Альтаир (α Орла)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: α Льва

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 апреля. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант17
.

1.

Определенный участок звездного неба с четко очерченными пределами, охватывающий все принадлежащие ей светила и имеющая собственное называется …
А
. Небесной сферой

Б

. Галактикой
В
. Созвездие
Г
. Группа звезд

2.

Расшифруйте запись Капелла (α Возничего)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: α Скорпиона

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 мая. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант18.
1.

Экваториальные координаты:
А
.Склонение и прямое восхождение;
Б
.Широта и долгота;

В

. Высота и азимут;
Г
.Азимут и прямое восхождение;
Д
.Широта и склонение.

2.

Расшифруйте запись Кастор (α Близнецов)

3.

Определите на звездной карте экваториальные координаты следующей звезды: α Орла

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 июня. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант19
.

1.

Что называется созвездием?
А
.Участок небесной сферы со строго определенными границами
Б
.Расположение звезд на небесной сфере
В
.Яркие звезды
Г
.Скопление звезд в северном полушарии
Д
.Скопление звезд на экваторе

2.

Расшифруйте запись Поллукс (β Близнецов)

3.

Определите по карте, какое светило имеет координаты α = 19ч 29м, δ = +280

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 июля. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

———————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты»
Вариант20.
1.

Какое понятие применяют для выражения яркости звезд:1. Видимая звездная величина

2. Видимое излучение 3. Светимость

А

.Только 2;
Б
. 1 и 2;
В
.Только 3;
Г
. 2 и 3;
Д
.Только 1

2.

Расшифруйте запись Фомальгаут (α Южной Рыбы)

3.

Определите по карте, какое светило имеет координаты: α = 4ч 31м, δ = +160 30′

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 августа. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты» Вариант 21.

1.

Для определения вида звездного неба в любой день и момент времени для выбранного места

используется: А

.Атлас небесной сферы;
Б
.Астрономический календарь;
В
.Телескоп;

Г

.Подвижная карта звездного неба;
Д
.Каталог звезд.

2.

Расшифруйте запись Беллятрикс (γ Ориона)

3.

Используя карту звездного неба, найдите звезду по координатам: α =22ч55м δ= −30°

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 сентября. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты» Вариант
22.
1.

Звёздная величина
Веги
равна
0,03
, а звёздная величина
Денеба
составляет
1,25
. Какая из этих

звёзд ярче? А

.
Вега
.
Б
.
Денеб
.
В
. Одинаковы.

2.

Расшифруйте запись Мицар (ζ Б. Медведицы )

3.

Используя карту звездного неба, найдите звезду по координатам: α =1ч06м δ =+35°.

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 октября. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты» Вариант
23.
1.

Каким звездам в созвездиях присваивается буква α?
А
.Самым горячим;
Б
.Самым крупным;

В

.Самым ярким.

2.

Расшифруйте запись Альдерамин (α Цефея)

3.

Используя карту звездного неба, найдите звезду по координатам: α =4ч35м δ =+16°

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 ноября. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Самостоятельная работа «Небесные координаты и звездные карты» Вариант
24.
1.

Какое имя носит самая яркая звезда на небосводе?
А
. Альтаир;
Б
. Полярная;
В
. Сириус.

2.

Расшифруйте запись Бенетнаш (η Большой Медведицы)

3.

Используя карту звездного неба, найдите звезду по координатам: α =14ч50м δ =−16°-

4.

Определите по подвижной карте звездного неба (ПКЗН) какие созвездия полностью виды в

12 часов 1 декабря. Какие созвездия в это время являются восходящими, заходящими.

—————————————————————————————————————————

Первая экваториальная система координат

За плоскую область в этой системе берётся поверхность экватора неба, а точка отчёта — Q. Помимо того, координаты представляют склонение и часовой угол. Что такое склонение вы можете узнать тут. Часовым углом является дуга, которая расположена посередине небесного меридиана и кругом склонения. Граница его измерения от 0° до 360°. Надо сказать, что применяется первая экваториальная система координат в связи с постоянным движением нашей планеты в течение суток. В связи с этим, местом отсчёта установили точку весеннего равноденствия. Так как она является постоянной относительно звёзд.

Вторая экваториальная система координат

Что интересно, главная плоскость и точка отчёта аналогичны предыдущей системе. Но её координатами выступают склонение и прямое восхождение. Подразумевается, что восхождение это дуга экватора неба, которая проходит от точки весеннего равноденствия до круга светила. Кроме того, измерение проходит в часовой мере. Однако, её отсчёт ведётся противоположно часовой стрелки. Между тем, вторая система координат, характеризуется постоянными координатами звёзд. В противовес первой системе, движение Земли за сутки не влияет на них. Применяется она для определения перемещения небесных тел за год.

Важно понимать, что координаты могут быть всегда разными. Поэтому существует множество задач. Их решение возможно с применением, подходящей отдельной ситуации, системой. Вообще, для решения задач и определении координат, очень часто чередуют системы. Создание систем координат позволило учёным составить карту звёздного неба. Кроме того, обрисовалась определённая структура небесной системы. Что, в значительной мере, способствовало развитию астрономии и астрологии. Помимо того, экваториальные системы координат применяются во многих областях научной деятельности.

Очевидно, что разработка и внедрение определённых систем, составляет основу исследования космического пространства. Мы стараемся максимально приблизиться к его пониманию. Конечно, множество уже применяемых приёмов, расчётов и методов способствует расширению нашего кругозора.

1 Основные положения небесной сферы

Для определения видимого положения небесных тел и изучения их движения в астрономии вводится понятие небесная сфера. Сфера имеет произвольные размеры и произвольный центр. В её центр в точке О помещён наблюдатель, а вращение сферы повторяет вращение небесного свода. Прямая ZOZ′ обозначает отвесную линию для наблюдателя, где бы он не находился. Верхняя точка над головой наблюдателя Z называется Зенит, а противоположная её точка Z′ — называется Надир. Большой круг SWNE перпендикулярен отвесной линии называется истинным горизонтом или математический горизонт. Математический горизонт делит сферу на две половины, видимую и невидимую для наблюдателя. Линия РР′ — называется ось мира, вокруг этой оси происходит вращение небесной сферы. Плоскость ЕQWQ′ перпендикулярна к оси мира называется небесный экватор. Он делит небесную сферу на два полушария – северное и южное. Большой круг небесной сферы PZQSP′Z′Q′N называется небесным меридианом. Небесный меридиан делит небесную сферу на Восточное и Западное полушарие. Линия NOS называется полуденной линией.

Положение основных элементов небесной сферы относительно друг друга зависит от географической широты места наблюдателя. Под углом к плоскости математического горизонта расположена ось мира РР′. Положения светил на небе определяется по отношению к основным плоскостям и связанным с ними линиями и точками небесной сферы и выражается количественно двумя величинами (центральными углами или дугами больших кругов) которые называются небесными координатами.

2 Горизонтальная система координат

Основной плоскостью горизонтальной системы координат является математический горизонт NWSE , а отчёт ведётся от Z зенита и от одной из точек математического горизонта. Одной координатной является зенитное расстояние z (Зенитное расстояние к югу zв = φ – δ; к северу zн = 180 — φ – δ) или высота светила над горизонтом h . Высотой h светила М называется высота вертикального круга mМ от математического горизонта до светила, или центральный угол mOM между плоскостью математического горизонта и направлением на светило М. Высоты отсчитываются от 0 до 90 к зениту и от 0 до -90 к надиру. Зенитным расстоянием светила называется дуга вертикального круга ZM от светила до зенита. z + h = 90 (1). Положение самого вертикального круга определяется дугой координатной – азимутом А. Азимутом А называется дуга математического горизонта Sm от точки юга S до вертикального круга, проходящего через светило. Азимуты отсчитывается в сторону вращения небесной сферы, т.е. к западу от точки юга, в пределах от 0 до 360. Система координат используется для непосредственных определений видимых положений светил с помощью угломерных инструментов.

3 Первая экваториальная система координат

Начало отсчёта – точка небесного экватора Q. Одной координатной является склонение. Склонением называется дуга mM часового круга PMmP′ от небесного экватора до светила. Отсчитываются от 0 до +90 к северному полюсу и от 0 до -90 к южному. p + = 90 . Положение часового круга определяется часовым углом t. Часовым углом светила М называется дуга небесного экватора Qm от верхней точки Q небесного экватора до часового круга PMmP′, проходящего через светило. Часовые углы отсчитываются в сторону суточного обращения небесной сферы, к западу от Q в пределах от 0 до360 или от 0 до 24 часов. Система координат используется в практической астрономии для определения точного времени и суточного вращения неба. Определяет Суточное движение Солнца, Луны и других светил.

4 Вторая экваториальная система координат

Одной координатной является склонение , другой прямое восхождение α. Прямое восхождение α светила М называется дуга небесного экватора ♈m от точки весеннего равноденствия ♈ до часового круга, проходящего через светило. Отсчитывается в сторону противоположную суточному вращению в пределах от 0 до до 360 или от 0 до 24 часов. Система используется для определения звёздных координат и составления каталогов. Определяет годичное движение Солнца и других светил.

5 Высота полюса мира над горизонтом, высота светила в меридиане

Высота полюса мира над горизонтом всегда равна астрономической широте места наблюдателя:

1. Если склонение светила меньше географической широты, то оно кульминирует к югу от зенита на z = φ – δ или на высоте h = 90 – φ + δ
2. Если склонение светила равно географической широте, то оно кульминирует в зените и z = 0, а h = + 90
3. Если склонение светила больше географической широты, то оно кульминирует к северу от зенита на z = с – φ или на высоте h = 90 + φ – с

6 Условия для восхода и заката светил

Для наблюдателя на полюсах будут только незаходящие светила.

Явление пересечения светилом небесного меридиана называется кульминацией светила.

Если светило пересекает верхнюю часть меридиана – наступает верхняя кульминация, если нижнюю – нижняя кульминация.

Для наблюдателя на полюсах будут только незаходящие светила.

Явление пересечения светилом небесного меридиана называется кульминацией светила.

Если светило пересекает верхнюю часть меридиана – наступает верхняя кульминация, если нижнюю – нижняя кульминация.