Разработка урока астрономии на тему "Наблюдения - основа астрономии. Телескопы "

Урок №2 Дата: Класс: 10  Тема: Наблюдения ­ основа астрономии. Телескопы  Цель: Усвоение учащимися особенностей телескопов различных видов. Развитие  представления об обсерваториях. Усвоение характеристик телескопов.  Ход урока: I.Оргмомент. Мотивация.  II.Проверка домашнего задания.  1. Что изучает астрономия? Перечислите важнейшие особенности астрономии. 2. Как возникла наука астрономия? Охарактеризуйте основные периоды ее развития. 3. Какие объекты и их системы изучает астрономия? Перечислите их в порядке  увеличения размеров  III . Изучение нового материала   Астрономические наблюдения. Основным способом исследования небесных объектов и  явлений служат астрономические наблюдения. Астрономические наблюдения — это  целенаправленная и активная регистрация информации о процессах и явлениях, про­ исходящих во Вселенной. Такие наблюдения выступают основным источником знаний на  эмпирическом уровне. На протяжении тысячелетий астрономы изучали положение небесных  объектов на звездном небе и их взаимное перемещение с течением времени.    Точные  измерения положений звезд, планет и других небесных тел дают материал для определения  расстояний до них и их размеров, а также для изучения законов их движения. Результатами  угломерных измерений пользуются в практической астрономии, небесной механике, звездной  астрономии. Система горизонтальных координат. Работа по рис. 1.3. стр.11.           Для проведения астрономических наблюдений и их обработки во многих странах созданы специальные научно­исследовательские учреждения — астрономические обсерватории.          Для выполнения астрономических наблюдений и обработки полученных данных в  современных обсерваториях используют наблюдательные инструменты (телескопы),  светоприемную и анализирующую аппаратуру, вспомогательные приборы для наблюдений,  электронно­вычислительную технику и др.      Оптические телескопы служат для собирания света исследуемых небесных тел и  получения их изображения. Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные  тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от светила, чем невооруженный глаз  наблюдателя. Благодаря этому в телескоп можно рассматривать невидимые с Земли детали  поверхности ближайших небесных тел, а также множество слабых звезд.           После Второй мировой войны начала бурно развиваться радиофизика (физика  радиоволн). Усовершенствованные приемники, антенны и оставшиеся после войны  радиолокаторы могли принимать радиоизлучение Солнца и далеких космических объектов. Так возникла радиоастрономия — одна из ветвей астрофизики. Внедрение радионаблюдений в астрономию (рис. 4) обогатило ее множеством выдающихся открытий.       Новым импульсом в развитии астрономических наблюдений явился выход космических  аппаратов и человека в космос. Научные приборы и телескопы, установленные на космических  аппаратах, позволили исследовать ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма­излучение  Солнца, других звезд и галактик. Эти наблюдения за пределами земной атмосферы,  поглощающей коротковолновое излучение, необычайно расширили объем информации о  физической природе небесных тел и их систем.     Телескопы и их характеристики. Изучать далекие недостижимые небесные объекты можно  одним способом — собрав и проанализировав их излучение. Для этой цели и служат телескопы. При всем своем многообразии телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают  две основные задачи:         1) собрать от исследуемого объекта как можно больше энергии излучения определенного диапазона электромагнитных волн;       2) создать по возможности наиболее резкое изображение объекта, чтобы можно было  выделить излучение от отдельных его точек, а также измерить угловые расстояния между ними. В зависимости от конструктивных особенностей оптических схем телескопы делятся на: линзовые системы — рефракторы; зеркальные системы — рефлекторы;  смешанные зеркально­линзовые системы, к которым относятся телескопы Б. Шмидта, Д. Д.  Максутова и др.       Телескоп­рефрактор в основном используется для визуальных наблюдений . Он имеет  объектив и окуляр. Телескоп­рефрактор, совмещенный с фотокамерой, называют  астрографом или астрономической камерой. Астрограф по сути представляет собой большой фотоаппарат: в фокальной плоскости его устанавливается кассета с фотопластинкой.  Диаметр объективов рефракторов ограничен из­за трудностей отливки крупных однородных  блоков оптического стекла, их прогибов и светопоглощения. Наибольший диаметр объектива  телескопа­рефрактора, применяемого в настоящее время, — 102 см (Йеркская обсерватория,  США). Недостатками такого типа телескопов считаются их значительная длина и искажение  изображения. Для устранения оптических искажений используют многолинзовые объективы с  просветленной оптикой.      Телескоп­рефлектор имеет зеркальный объектив. В простейшем рефлекторе объектив —  это одиночное, обычно параболическое зеркало; изображение получается в его главном фокусе. По сравнению с рефракторами современные телескопы­рефлекторы имеют намного большие  объективы. В рефлекторах с диаметром зеркала свыше 2,5 м в главном фокусе иногда  устанавливают кабину для наблюдателя. С увеличением размеров зеркала в таких телескопах  приходится применять специальные системы разгрузки зеркал, исключающие их деформации  из­за собственной массы, а также принимать меры для предотвращения их температурных  деформаций. Сооружение крупных рефлекторов (с диаметром зеркала 4—6 м) сопряжено с  большими техническими трудностями. В зеркально­линзовых телескопах изображение  получается с помощью сложного объектива, содержащего как зеркала, так и линзы. Это  позволяет значительно снизить оптические искажения телескопа по сравнению с зеркальными  или линзовыми системами. В телескопах системы Б. Шмидта оптические искажения главного сферического зеркала устраняются с помощью специальной коррекционной пластинки  сложного профиля, установленной перед ним. В телескопах системы Д. Д. Максутова  искажения главного сферического или эллиптического зеркал исправляются мениском,  установленным перед зеркалом.. Видимое увеличение (G) оптической системы — это отношение угла, под которым  наблюдается изображение, даваемое оптической системой прибора, к угловому размеру  объекта при наблюдении его непосредственно глазом. Видимое увеличение телескопа можно  рассчитать по формуле: Fоб Fок G = где Fоб и Fок — фокусные расстояния объектива и окуляра.          Под разрешающей способностью (ψ) оптического телескопа понимают наименьшее  угловое расстояние между двумя звездами, которые могут быть видны в телескоп раздельно.  Теоретически разрешающая способность (в секундах дуги) визуального телескопа для желто­ зеленых лучей, к которым наиболее чувствителен глаз чело­ века, может быть оценена при помощи формулы:  = ψ 140″ D            , где D — диаметр объектива телескопа в миллиметрах. IV. Закрепление материала.  Что такое телескоп и для чего он предназначен? Чем отличаются: оптические телескопы от радиотелескопов; радиоинтерферометр от  радиотелескопа?  Что понимают под внеатмосферной астрономией? V. Итог урока VI Д/З: выучить конспект. § 2, Подг. Презент. об обсерваториях, созвездиях.