Видимое движение звезд

Урок 4

часть небесной сферы и земной шар изображены в проекции на плоскость небесного меридиана

OP — ось мира, параллельная оси Земли; OQ — проекция части небесного экватора, параллельного экватору Земли; OZ — отвесная линия. Тогда высота полюса мира над горизонтом  hP = ∠ PON, а географическая широта  ϕ = ∠ Q1O1O. Очевидно, что эти углы (PON и Q1O1O) равны между собой, поскольку их стороны взаимно перпендикулярны (OO1 ⊥ ON, а OQ ⊥ OP)

Отсюда следует, что высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения: 
hP =  ϕ.
Таким образом, географическую широту пункта наблюдения можно определить, если измерить высоту полюса мира над горизонтом.

В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звёздного неба и характер суточного движения звёзд.

Наблюдение суточного движения звёзд на полюсе.
Полюс — такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом

На полюсах Земли ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор – с горизонтом.

Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе, Полярная звезда видна близ зенита. Над горизонтом находятся только звёзды Северного полушария небесной сферы (с положительным склонением).

На Южном полюсе, наоборот, видны только звёзды с отрицательным склонением.

В обоих случаях, двигаясь вследствие вращения Земли параллельно небесному экватору, звёзды остаются на неизменной высоте над горизонтом, не восходят и не заходят.

Для наблюдателя, при перемещении с Северного полюса в средние широты, высота Полярной звезды над горизонтом будет постепенно уменьшаться, одновременно угол между плоскостями горизонта и небесного экватора будет увеличиваться.


В средних широтах лишь часть звёзд Северного полушария неба никогда не заходит. Часть звёзд Южного полушария при этом никогда не восходит. Все остальные звёзды как Северного, так и Южного полушария восходят и заходят.

Ось мира располагается в плоскости горизонта, а небесный экватор проходит через зенит.

На экваторе в течение суток все светила побывают над горизонтом.

Высота светила в верхней кульминации при δ<ϕ

ϕ – географическая широта
δ – склонение светила

При своём суточном движении светила дважды пересекают небесный меридиан.
Момент пересечения светилом небесного меридиана называется кульминацией.
В момент верхней кульминации светило достигает наибольшей высоты над горизонтом.

Высота светила в верхней кульминации при δ>ϕ

δ

ϕ – географическая широта
δ – склонение светила

Упражнение 4 (с. 31)

№1. Географическая широта Киева 50°. На какой высоте в этом городе происходит верхняя кульминация звезды Антарес, склонение которой равно -26°?
Сделайте соответствующий чертеж.

Строим чертёж, учитывая, что
высота полюса мира над горизонтом
равна географической широте:
hр=ϕ, ϕ=50°, hр=50°
NOP=ZOQ
склонение звезды отрицательное, значит она расположена к югу от небесного экватора.
2) Находим высоту верхней кульминации звезды
h = 90° – ϕ + δ
h = 90°– 50°– 26°=14°

1) § 5.
2) Упражнение 4:
№2. Высота звезды Альтаир в верхней кульминации составляла 12°, склонение этой звезды равно +9°. Какова географическая широта места наблюдения?
Сделайте необходимый чертеж.
№3. Определите склонение звезды, верхняя кульминация которой наблюдалась в Москве (географическая широта 56°) на высоте 47° над точкой юга.

Упр. 4. 
1. 14°. 
2. 87°.
3. +13°
4. а) d =  ϕ; б) d =  ϕ  – 90°. 
5. а) d > 90° –  ϕ; d <  ϕ– 90°. .