ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Астрономия» «5В011000 – Физика» мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары

«Астрономия»

Семей

Астрономия-аспан денелерін қарастыратын ғылым

Аспан сферасы- центрінде бақылаушы орналасқан радиусы қалауымызша алынған дөңгелек

Астрономиялық координаталар- аспан сферасындағы жұлдыздардың орны анықталатын координаталар

Географиялық бойлық – Гринвич меридианынан шығысқа қарай пункт меридианына дейінгі экватор доғасына тең бұрыш

Географиялық ендік – жер экватор жазықтығынан есептелетін пунктке дейінгі меридиан доғасының бұрышы

N –солтүстік бағыт

S – оңтүстік бағыт

E-- шығыс бағыт

W – батыс бағыт

ZZ – тік сызық

A - азимут

Астронономиялық обсерваториялар – аспан денелерін бақылап зерттеуге арналған мекеме

Эклиптика – Күннің аспан сферасындағы дүние осін айналғандағы жүрген жолы

Тоқырау күндері – эклиптика дөңгелегі мен аспан меридианы дөңгелегінің қиылысу нүктелері

Теңелу күндері – эклиптика дөңгелегінің аспан экваторы жазықтығымен қиылысу нүктелері

Радиоастрономия- аспан денелерінен келетің радиосәулелерді зерттейтін астрономия бөлімі

Құсжолы-оңтүстіктен солтүстікке қарай созылып жатқан қылаң жолақ

1. 
   Аспан сферасы, оның негізгі нүктелері мен дөңгелектері
   
2. 
   Астрономиялық координаталар жүйелері
   
3. 
   Экваторлық координат жүйелері
   

Аспан сфрасы деген ұғым аспан сферасының орнын анықтау үшін және бұрыштық өлшеулер жүргізу үшін керек.

Аспан сферасының негізгі элементтері:

ZZ - тік сызық

QQ- аспан экваторы жазықтығы

PP- дүние осі

Тік сызыққа перпендикуляр жазықтық математикалық горизонт жазықтығы деп аталады.Математикалық горизонт жазықтығы аспан сферасымен N –солтүстік бағыт және S – оңтүстік бағыт нүктелерінде, ал дүние осі аспан экваторы жазықтығымен E- шығыс бағыт және W – батыс бағыт нүктелерінде қилысады. Тік сызық пен дүние осі арқылы өтетін жазықтық аспан меридианы деп аталады.

Жер бетіндегі әрбір қаланың немесе пункттің орны екі географиялық координаталармен анықталатыны белгілі.Сол сияқты аспан сферасындағы жұлдыздардың орны да екі координатамен анықталады.Мұны астрономиялық координаталар деп аталады.Координаталар жүйесін таңдап алғанда негізгі жазықтық және негізгі бағыт сызығы көрсетілуі қажет,себебі оларға қатысты материялдық нүктенің орыны анықталады.

Алдымен географиялық координаталарды еске түсірейік.Географиялық координаталар жүйесінде пунктін орны жер экватор жазықтығынан және жер осіне қатысты анықталады.Сөйтіп негізгі жазықтық ретінде жер экватор жазықтығы,ал негізгі бағыт ретінде жерь осі алынады.

N және S нүктелерін қосатын дөңгелектерді жер медиан дөңгелектері деп атайды. Суретті Гривич меридиан дөңгелегі және М пункт үстінен өтетін меридиан дөңгелегі көрсетілген. ‹МОD=υDM=φ – географиялық ендік.

ОЕД- ‹ЕОД =λ пунктінің геогграфиялық бойлығы.

1. 
   Горизанталь координат жүйесі
   
2. 
   Экваторлық координат жүйесі.
   

Ескерту: кейде Һ – орнына шырақтың зенит аралығы деп аталытын координата жиі қолданылады, оны Z - әріпімен белгілейді.

NESWN – матем/ горизонт жазықтығы

N – горизонттың солтүстігі

S – горизонттың оңтүстігі

E – горизонттың шығысы

W – горизонттың батысы

ZZ - тік сызық

δ – аспандағы шырақтың орны

ZδZ - шырақтың тік доғасы деп аталынады.

υDδ=‹DOδ = һ – шырақтың биіктігі, ол математикалық горизонт жазықтығынан бастап шыраққа дейінгі тік дөңгелек доғамен өлшенеді.

Шырақ горизонттар боғанда Һ = 0⁰, ал полюста болғанда Һ = + 90⁰, сөйтіп Һ-0⁰- тан ± 90⁰- қа дейін өлшенеді, мұнда (+) таңбасы шырақ горизонт үстінде болғанда,ал(­) танбасы шырақ горизонттың астыңғы жағында болғандығы көрсетіледі.

υZδ=Z- шырақтың зенит аралығы.

Егер шырақ зенитте болса(Z), онда Z=0⁰ ,ал егер шырақ горизонтта болса Z=90⁰ ,ал егер шырақ надирде (Z),болса.Z=180⁰ .Шырақтың горизонтал координаталары(h,A₃)немесе (Z,A₃)азимуталды әдіспен орнатылатын құралдар арқылы тікелей өлшенеді,ондай құралдар ретінде тік дөңгелек,геодолит т.б болады.Сөйтіп шырақты бақылау арқылы анықталатын горизонтал координаталары сол бақылау жургізген уақытта ғана дурыс болады,ал уақыт откен сайын әрі қарай өзгеріп отырады.

1.3 Экваторлық координаталар жүйесі

Мұндай жүйеде шырақтың орны аспан экватор жазықтығына қатысты анықталады.Экваторлық координаталар жүйесінде негізгі бағыт ретінде дүние осі РР1 алынады,ал негізгі жазықтық ретінде аспан экватор жазықтығы QQ1 алынады.

Суреттегі δ-шырақтың аспан сферасындағы орны,QQ1-аспан экваторы жазықтығы,РР1-дүние осі,uРδР1-шырақтың үстінен өтетін аспан меридиан дөңгелегі.Суреттегі uDδ=

Ол аспан экватор жазықтығынан бастап шыраққа дейінгі шырақтың меридиан доғасымен өлшенеді.

Егер шырақ аспан экватор жазықтығында болса,онда δ=0°,егер шырақ дүние полюсінде болса,онда шырақтың ауысуы δ=+90°,ал егер шырақ оңтүстік дүние полюсінде болса, онда шырақ ауысуы.Сөйтіп шырақтың ауысуы 0°-тан ±90° аралығында болады.

Бұл координата жазғытұрымғы теңелу нүктесінен бастап есептеледі.Ал жазғытұрымғы теңелу нұктесі эклиптика жазықтығымен аспан экваторы жазықтығының қиылысу нүктесі.Сөйтіп шырақтың тік шарықтауы деп жазғытұрымғы теңелу нүктесінен бастап батыстан шығысқа қарай шырақтың меридиан дөңгелегіне дейінгі экватор доғасымен өлшенетін шаманы айтады. Кейде шырақтың тік шарықтауы орнына сағаттың бұрыш деп аталатын координата қолданылады.Оны t әрпімен белгілейді.

Сөйтіп шырақтың сағаттың бұрышы горизонттың оңтүстік шағынан бастап шығыстан батысққа қарай шырақтың меридиан доғасына дейінгі экватор дөңгелегінің доғасымен есептеледі.Сонымен экваторлық координаталар жүйесінде шырақтың мына екі координатамен анықталады.Сондықтан бұл координаталар арқылы жұлдыз карталарында жұлдыздардың анықталады.Суреттен Р+δ=90°Р=90°-δ- шырақтың экваторлық координаталар ы паралактикалық әдіспен орнатылатын құралдармен тікелей өлшенеді.
2.Тақырып:Күннің көрінерлік қозғалысы.Эклиптика

2.1 Планеталардың жылдық қозғалысы

2.2 Тропикалық жыл, зодиак шоқжұлдыздары

Эклиптика деген Күннің Батыстан шығысқа қарай жылдық қозғалысының жолын айтады. Күннің төменгі кульминациясы кезінде тік шарықтауы 180 –градус айырмашылығы бар жұлдыздар жоғарыкульминацияда болады. Келесітүнде тік шарықтауы 4 мин. Артық жұлдыздар кульминацияланады.Яғни әрбір сөтке сайын Күннің тік шарықтауы 4 мин. озып отырады, мұның себебі жердің өз осінен шығыстан батысқа қарай сөтке сайын 1 градусқа қозғалып, 1 жылда 360 градус айналыс жасайтындығында болып отыр.Осы кездегі Күннің сызған дөңгелегі эклиптика деп аталады. Эклиптика жазықтығы аспан экваторы жазықтығымен 27 26 бүрыш жасайды.21 март, 23 сентябрьде күн мен түннің ұзақтығы бірдей.Эклиптика бойыымен қозғала отырып 22 июньде Күн аспан экваторынан ары қарай дүниенің солтүстік полюсі жағына қарай кетеді. Бұл кезде еңұзақ күн , ең қысқа түн болады. Қысқы күн тоқырауда 22 декабрьде Күн экватордан төмен болады да, бұл күні ең қысқа күн, ең ұзақ түн болады.

Күннің қозғалыс жолы зодиак деп аталатын 12 шоқжұлдыздарды басып өтеді, ал олардың жиынтығы зодиак белдеуі деп аталады.

Зодиак шоқжұлдыздары:

1. 
   Тоқты
   
2. 
   Торпақ
   
3. 
   Егіздер
   
4. 
   Шаян
   
5. 
   Арыстан
   
6. 
   Бикеш
   
7. 
   Таразы
   
8. 
   Сарышаян
   
9. 
   Мерген
   
10. 
    Тауешкі
    
11. 
    Суқұйгыш
    
12. 
    Балықтар
    

3.1 Уақытты өлшеу, жұлдыздық және күндік уақыт

3.2 Уақыт түрлері, уақыттың атомдық стандарты

Өткен уақыт туралы қайсыбір қозғалыс арқылы білеміз. Сонымен уақытты

өлшеудің негізгі материя қозғалысы болып табылады. Уақытты өлшеу бірлігі ретінде Жердің өз осьіне қатысты бір айналым жасауға кеткен уақыт аралығы алынған. Ал Жердің айналысы туралы аспанның тәуліктік көрінерлік байланысы бойынша білеміз. Мысалы қандай да бір шырақты күндіз және түнде бағыттайтын болсақ онда оның сағаттық бұрышының аспан сферасындағы өзгерісі туралы айтуға болады. Біздің қалай алуымызға байланысты уақытты өлшеудің әртүрлі әдістері таңдалынады. Әдістер әртүрлі болғанымен, біздің өлшейтін бір ғана нәрсе уақыт. Уақыттың әртүрлі атауларының болуы (күндік, жұлдыздық) ол деген сөз сол бір уақытты әртүрлі әдіспен өлшеу деген сөз.

Бір жұлдыздың екі тетелес жоғарғы кульминация арасындағы Жердің өз осьіне қатысты бір айналым жасауға кеткен уақытына жақын болады. Сондықтан астраномияда уақытты өлшеу үшін аспан сферасындағы жазғытұрымғы теңелу нүктесін алу енгізілген. Жазғытұрымғы теңелу нүктесінің тетелес екі кульминациясының аралығындағы уақытты жұлдыздық тәулік деп атайды. Жұлдыздық тәуліктің басындағы жазғытұрымды теңелу нүктесінің сағаттық бұрышы нөлге тең. Одан соң ол уақыт өтуіне байланысты өседі. Ал келесі тетелес жоғарғы кульминацияның басындағы сағаттық бұрышы 24 сағатқа тең немесе 360˚–қа тең болады. Сонымен жұлдыздық тәулікте жұлдыздық уақытқа еселік болып келеді және жазғытұрымғы теңелу нүктесінің сағатпен, минутпен, секунтпен (градуспен) өлшенген сағаттық бұрышына тең болады. Іс-жүзінде жазғытұрымғы теңелу нүктесінің орны бойынша тікелей жұлдыздық уақытты анықтау мүмкін болмайды. Себебі ол аспанда көрінбейді. Бұл қиындықты шешу үшін жұлдыздық уақыттың сол жұлдыздың тік шарықтауымен байланысын орнату арқылы шешеміз. 1-суретте көрініп тұрғандай жұлдыздың тік шарықтауы α = γД– ға тең сол жұлдыздық t= ЕД тік шарықтауына тең. ЕД± сағаттық бұрышына тең. Ал жұлдыздық уақыт жазғытұрымдық теңелу нүктесінің сағаттық бұрышымен өлшенеді. S= EY= EД + YД

Тм = Т+12ⁿ

Уақытты астраномиялық есептеулер кезінде күн тәулігінің басы ретінде жазғытұрымғы теңелу күнінің жұлдыздық уақытының басталуымен сәйкес келеді, уақытты азаматтық есептеу кезінде осы күні жұлдыздық уақытпен күн уақыты бір-бірінен 12 сағат айырмашылықта болады (жұлдыздық уақыт күннен алда жүреді). Осыдан мынандай қорытынды жасаймыз. Орташа жергілік уақыт бойынша сағаттың көрсетілуі бойынша осы уақыт мезетіндегі жұлдыздық уақытпен жүретін сағаттың көрсетуін анықтауға болады деген сөз.

4.Тақырып: Күнтізбенің пайда болу және даму тарихы.

4.1 Күнтізбе, жаңа және ескі күнтізбе

4.2 Географиялық координаттарды және күннің талтүс сызығының бағытталуын анықтаудың жуықтау әдістері.

Үлкен уақыт аралықтарын өлшеу үшін Жердің Күнді айналуына байланысты жыл мезгілдердің ауысу периоды алынған. Бұл период туралы ұғымды Күннің жұлдыздар арасындағы көрінерлік ағысуы беруі мүмкін. Жердің Күнді толық айналу уақыты Күннің аспан сферасы бойынша көрінерлік бір толық айналым жасуға кеткен уақытымен тең болу керек. Осы уақыт аралығын жұлдыздық жыл деп атайды. 1 жұлдыздық жыл = 365^d6^h9^m9^s

Біз жыл мезгілдерінің өзгеруі экваторға қатысты орнына байланысты және оның эклиптикадағы негізгі нүктелер арқылы өтуіне байланысты екенін білеміз. Эклиптикадағы негізгі нүктелер жазғытұрымғы негізгі нүктелер, жазғы тоқырау нүктелер, күзгі негізгі нүктелер қысқы тоқырау нүктесі.

Жыл мезгілдерінің ауысу циклы Күн жазғытұрымғы теңелу нүктесіне келгенде аяқталады, ал егер жазғытұымғы теңелу нүктесі әрқашан жұлдыздар арасында өзгермейтін қалыптв тұратын болса, онда жыл мезгілдерінің ауысуы жұлдыздық жыл өтуі барысында болушы еді. Бірақ б.э.д 2 ғасырда грек астрономы Гиппарх прецессия деген құбылысты ашқан. Бұл құбылысқа байланысты теңелу нүктелерінің өздері жұлдыздар арасында өте ақырын батысқа қарай, яғни Күннің эклиптика бойынша қозғалысына қарай қозғалатындығын анықтайды. Онда күн жазғытұрымғы теңелу нүктесін жұлдызбен кездескеннен бұрынырақ кездеседі.

Тропикалық жыл деп – Күн центрінің тетелес 2 рет жазғытұрымғы теңелу нүктесі арқылы өтуге кеткен өту аралығын айтамыз. Әр жыл сайын жазғытұрымғы теңелу нүктесі жуық шамамен 50" –қа ығысады. Оның барлық теңелу нүктелері арқылы зодиалдық шоқ жұлдыздарындағы өту уақыты(360º*60'*60") /50=26000 жыл. 1 тропикалық жылдың ұзақтығы =365,2422 (дәлдігі 0,0001) немесе 365^d 5^h 48^m46^s, яғни ол жұлдыздық уақыттан 20 минутқа қысқа. Азаматтық уақытты өлшеу ретінде тропикалық жыл алынады. Уақыт аралықтарын есептеудің арнайы жүйесі жеке периодтарға бөлінген (жылдар,айлар, күндерден) тұрады және олар бір сөзбен календарь деп аталады. Ертедегі Римде календарьлық есепті жүргізу және жаңа жылды хабарлпу болған. Осыған байланысты әртүрлі халықтар әртүрлі уақытта өз күнтізбелерін енгізіп, сол бойынша уақытты есептеуді ұсынып, бір-бірімен араласа бастады.

Ең алғашқы календарь ертедегі Египет пен Вавилонда, кейінірек Греция мен Римде пайда болды. Барлық календарьды 3 типке бөлуге болады: Күн календары, Ай календары, Ай және Күн календары. Күн календарының негізін тропикалық жыл ұзақтығы алынған, ал ай (синодтық) айларының ұзақтығы алынған. Ал ай-күн календарында екеуі біріктіріліп ай-күн календарын жасаған.

Қазіргі кездегі көп елдердің қабылдаған календары Күн календары болып табылады. Ең алғаш күн календары 7000 жыл бұрын Египетте пайда болды. Египеттің барлық құлдық өмірі, қару жарақ жүйесі Ніл өзеніне тығыз байланысты болды. Сондықтан да Ніл өзеніне байланысты жаңа жылы басталды. Ніл өзені тасығаны жақындаған кезде Сириус жұлдызы туды. Атпен хабар таратушылар Сириустың тууын бақылап, Жаңа жылдың басталғаны туралы халыққа таратып жүрді.

Римдегі календарь ең алғашқы түрінде аралас болды. Ең алғашқы жыл 10 айдан тұрды. 1 жылда 304 күн болды.2 ай қосылды да, жыл 355 күн болды. Одан кейін 1 жылдан бөлек 22 күндік қосымша ай қосылып 1 жыл 377 немесе 378 күннен тұратын болды.

Б.ғ.д 46ж Рим басшысы Юлиан Цезарь Александрия асторомы Сазигеннің көмегімен жаңа календарь енгізді. Сазигеннің календары бойынша 365,25 тәулік болды. Әрбір жыл бүтін тәуліктер санымен аяқталуы үшін 3 жылды 365 тәулік, 4-жылды 366 тәулік болып есептелді. Осыған байланысты жай және високос жылы пайда болды. Юлиан календары қарапайымдауына байланысты айларға бөлуге айлардың қозғалысы бойынша бөлді. Ай 30-31 күн ақпан 28 күннен тұрады.

Біздің күнімізге дейін апта 7 күннен тұрады. Күннің аттары латын тілінде болады және олврдың аттарының Батыс европалық тіліндегі атаулары олардың планеталармен байланысты екенін көрсетеді.

Юлиан жылының дәл еместігі, яғни ауытқуы 365,25-365,2422 =0,0078 тәулік немесе 11^m 14^s. 1000 жылда жиналатын қателік 7,8 тәулікке тең немесе әрбір 400 жылда 3 тәулікке тең. Юлиан жылы шын жылдан ұзақтау болғандықтан жаңа күнтізбелік жыл ылғи кешігіп басталады және жазғытұрымғы теңелу мезеті күнтізбелік есептеу бойынша біраз алдыңғы күндерге келіп түседі. Мысалы Қайыр жылы 10 наурызда болса, онда 1000 жылдан кейін 2 наурызда болады деген сөз. Әсіресе өте жоғары практикалық мәні бар бұл ауытқу діни мейрамдарды белгілеуде қиындық туғызады. Сондықтан 1582 жыл Григорий ХІІІ Рим папасы жаңадан кұнтізбе жасауға тапсырыс берді.

Никей бүкіләлемдік сарайының (325ж) шешімі бойынша пасха жазғытұрымғы теңелу күнінен кейінгі айдың толуынан кейінгі бірінші демалыс күні тойлануы керек. Бұл Пасха мейрамының өндірістік тегіне ол көктемнің басталуы және көктем жұмыстарының басталуын білдіреді.

Никей сарайындағы жылы жазғытұрымғы теңелу күні 21 наурызға түсті. Ол 1582 жылы (көктемнің басталуына сәйкес) теңелу күні 11 наурызда болған. Осы жииналған қателікті түзету үшін 1582 ж 4 қазаннан кейінгі күнді 15 қазан деп санау келісілген. Одан әрі қарай жай және високос жылдарына түзету болып енгізіп отырды. Юлиан күнтізбесі бойынша 3 високос жылы жаңа календарь бойынша 1 жай жыл болып есептелді. Одан мынадай қорытындыға келген: Високос жылы деп 4-ке қалдықсыз бөлінетін жылдар, оның ішінде аяғы екі нөлмен аяқталатын жылдар кірмейді. Бұл жылдар високосты болып есептелді, егер де олардың жүздіктер саны 4-ке бөлінсе. Мысалы: 1600,1700,1800,1900 ішінде тек қана 1600ж високосты болып есептеледі.

Сондықтан ХХ ғ күнтізбе есептеу мен ескі Юлиан календары бойынша арасындағы 13 тәулік айырмашылық болды. Уақытты жаңаша есептеу түрі Юлиан күнтізбесі немесе жаңа стильдегі күнтізбе деп аталды.

Жаңа стильдегі күнтізбе көптеген Б.Европа елдерінде енгізілді, бірақ Англия 200ж кешігіп тек қана 1752ж енгізді. Осыдан кейін ескі стиль Грецияда,Рессейде, Балкан елдерінде қолдана берді. Ресейде техниканың, почтаның, телеграфтың дамуына байланысты жаңа күнтізбе 2-ші ретте тұрды. Патша үкіметі және онымен байланысты шіркеу мүмкіндігінше жаңа күнтізбеге көшуге мүмкіндік жасады.

Уақытша үкімет ақпан революиясынан кейін ескі режимге көшуге қарсы болды. Тек қана Ұлы қазан социалистік революциясынан кейін Совет үкіметі шіркеуді мемлекеттен бөліп оны қандай да бірәсеріне ұшырамай жаңа күнтізбе ге көшу туралы шешім өабылданды. 1918ж 25 қаңтарда жаңа күнтізбеге көшу туралы декрет қабылданды. Ол бойынша 1918 жылдың 1 ақпанын 14-ші ақпан деп есептеуге қол қойылды.

5 тақырып. 2 сағат. Айдың жұлдыздарға және Күнге қатысты көрінерлік қозғалысы.
5.1 Айдың жұлдыздарға және Күнге қатысты көрінерлік қозғалысы.

5.2 Ай фазаларының ауысуы.

5.3 Күн және Ай тұтылулары.Олардың болу шарттары және жиіліктері.
Бұрынғы кезден бастап түнгі жарық көзі ай екені белгілі.Ай күн сияқты сол бағытта жұлдызды аспанмен қозғалады.Аспан сйерасының көрінерлік қозғалысына қарама-қарсы бағытта, бірақ күнге қарағанда тезірек қозғалады.Айдың осы орын ауыстыруларын бақылай отырын, олардың бір мезгілде фазаларының түрінің қзгеруін байқауға болады. Осындай бақылаулар нәтжесінде айдың аспандағы көрінерлік қозғалысы анықталды.Ай қозғалатын жазықтық эклиптикаға 5 не 8минут бұрышпен жанай орналасқан.Күннің жұлдыздар арасындағы көрінерлік тәуліктік айналысы 360/365,25=0.9856.Осы сиқты айдың тәуліктік айналыс жылдамдығы 360;365,25=0.9856

360:27.3217=13.1764

Яғни ай қандай да бір жұлдызға қатысты жуық шамамен 27*1/3 тәулікте толық бір айналыс жасайды.Бұл айдың жұлдыздық немесе сидерлік айналыс периоды не сидерлік ай деп аталады.Орта есеппен бір сидерлік ай тең 27d7h43m11s47тең.

Бірақ ол 7сағатқа дейін ай орбитасының күшті өзгеруіне байланысты өзгереді.Сидерлік ай айдың жерді айналу периоды болып табылады.Ай фазалары бірінен кейін –бірі мына ретпен ауысып отырады.

1. 
   Жаңа ай.Бұл кезде ай аспанда мүлде көрінбейді.
   
2. 
   фаза.Бірінші ширек.Айды дөңестігі оң жағнда боатын жарты дөңгелек ретінде көреміз.
   
3. 
   Толық ай.Ай толық дөңгелек ретінде көрінеді.
   

1. 
   
   
   
   
   жүктеу/скачать 0,87 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: