Как пользоваться картой звездного неба и накладным кругом?

14 ответов на вопрос “Как пользоваться картой звездного неба и накладным кругом?”

  1. Sirarana Ответить

    Первое, для чего в основном используют подвижную карту — для определения вида звездного неба. Для этого выберите на карте дату наблюдений, а на накладном круге — время. Затем концентрично совместите накладной круг с картой так, чтобы эти риски оказались рядом. В отверстие накладного круга вы увидите картину звездного неба на выбранные вами день и час. Вращая же накладной круг по часовой стрелке вы сможете посмотреть, как в течение времени изменяется вид звездного неба.
    Во время наблюдений для того, чтобы отождествить звезды на карте с теми, что мы видим на небе, поднимите карту над головой. При этом учтите, что она должна быть ориентирована по сторонам горизонта.
    При работе с картой необходимо учесть одну важную деталь: часовой лимб, нанесенный по краю накладного круга, изображает часы суток по так называемому среднему солнечному времени (Тсред). И оно несколько не соответствует тому, что показывают наши часы. Поэтому, для того, чтобы получить картину звездного неба, соответствующую тому, что указывают ваши часы (Треал), необходимо поставить карту на время равное: Тсред=Треал-ΔТ, где ΔT=n-λ+1h или ΔT=n-λ+2h (для зимнего или летнего времени соответственно); здесь n — номер вашего часового пояса, а λ — долгота вашего пункта наблюдения. Например: вы хотите узнать вид звездного неба в Москве 20 августа в 20 часов. В этом случае по карте надо смотреть вид звездного неба на Тсред=20h-ΔT, где ΔT=2h-2h30m+2h=1h30m, то есть на Тсред=18h30m (долгота Москвы — 2h30m, номер часового пояса — 2). Я советую вам учитываемые поправки вычислить заранее и записать на обратной стороне карты — тогда они будут всегда под рукой.
    Но показать вид звездного неба на данный день и час — это далеко не все, что может подвижная карта. С помощью нее также легко определить время кульминации, восхода или захода небесных светил над горизонтом. Для этого достаточно их подвести на нужную линию и у необходимой даты определить искомое время. Однако и здесь нужно учесть поправку, о которой было сказано чуть выше. Конечно, не стоит считать, что таким образом вы сможете определить момент кульминации, восхода или захода с точностью до минуты, но, если карта сделана добросовестно, то точность ±10-15 минут вам гарантирована.
    Аналогичные задачи по расчету условий видимости можно решать также для Солнца и планет. Однако, если положение Солнца на карте определить достаточно просто (для этого проведите от нужной даты к северному полюсу мира отрезок, тогда точка пересечения между ним и эклиптикой и укажет положение Солнца), то положения планет придется отмечать на карте по координатам. Делайте это мягким карандашом, чтобы потом легко было стереть ненужные точки. А вот для Луны проделывать такие процедуры бессмысленно, так как в течение дня она смещается на значительное расстояние, и это не позволяет надежно определить время ее восхода или захода.
    Еще несколько деталей, касающихся Солнца: вычитая из времени его захода время восхода, вы легко узнаете продолжительность дня. Также обратите внимание, через какие созвездия проходит эклиптика. Вы увидите, что в разных созвездиях Солнце пребывает разное количество дней, а всего таких созвездий тринадцать.
    Теперь самый главный вопрос: где же взять подвижную карту. Во-первых, она ежегодно печатается в “Школьном астрономическом календаре”, во-вторых, прилагается к каждому учебнику по астрономии и, кроме того, она опубликована в некоторых книгах, как, например, “Наблюдение звездного неба в телескоп” О. А. Ивлева (“Космоинформ”, 1994 г.). А если широта места вашего наблюдения близка к 55 градусам, я бы посоветовал вам приобрести пластиковую подвижную карту, распространяемую нашим журналом. Эта карта примечательна, во первых, тем, что в отличие от бумажных она практически вечна, а во-вторых, ее накладной круг прозрачный, что позволяет наблюдать за движением светил под горизонтом. Кроме того, у нее по кра-ям’горизонта нанесены азимуты — они помогут вам более точно сориентироваться на местности.

  2. SuperHero Ответить

    Положение звезд относительно горизонта беспрерывно меняется вследствие суточного вращения Земли вокруг оси и годичного вокруг Солнца. Оно различно в разные часы одних и тех же суток и в одни и те же вечерние часы в разные месяцы года. Подвижная карта звездного неба дает возможность быстро и просто устанавливать положение звезд относительно горизонта для любого момента времени.
    Для работы с картой ее надо смонтировать и научиться ею пользоваться.
    Карту и накладной круг прежде всего надо наклеить на плотный картон, затем листы аккуратно обрезать по линиям кругов, а в накладном круге сделать еще внутренний вырез по одной из замкнутых линий с определенной широтой места, в котором предполагается пользоваться картой: для Москвы, например (широта 56°), линия с отметками 55° и т. п.
    Пользуются картой следующим образом: накладной круг кладут на карту так, чтобы нужный нам час (часы отмечены по краю накладного круга) пришелся против соответствующей даты (месяцы и числа отмечены по краю звездной карты). Тогда в вырезе накладного круга будут находиться те созвездия и звезды, которые в данный момент оказываются над горизонтом, и притом именно в указанных картой направлениях и положениях относительно горизонта.
    Край выреза в накладном круге отмечает горизонт, а вблизи центра выреза находится зенит. Точки горизонта отмечены на накладном круге.
    Соответствие показаний карты с наблюдаемой картиной звездного неба будет полным, если карту расположить над собой горизонтально, обратив ее край с надписью “Север” к северной точке горизонта. Если же карта лежит на столе, надо помнить, что она отражает расположение звезд, находящихся вверху, и мысленно переносить их изображения на небо соответственно направлениям на стороны горизонта.
    Работая с картой, надо еще помнить, что созвездия на карте изображены в несколько искаженном, растянутом виде, потому что небесную сферу, как и земной шар, нельзя изобразить на плоскости без искажений.
    Радиальные линии на карте – круги склонений. Соответствующие им часы прямого восхождения указаны у края карты. Для отсчета склонений светил служат концентрические окружности, вычерченные через каждые 30° (третья от центра окружность – небесный экватор – склонение 0°). Легко видеть, что карта указывает звезды со склонением до 45° (изображены звезды до 4-й величины включительно).
    Эксцентрический круг на карте – эклиптика, точки пересечения которой с небесным экватором имеют прямое восхождение: 0 ч (точка весеннего равноденствия) и 12 ч (точка осеннего равноденствия).
    Полезно на эклиптике отметить положение Солнца, например, для двадцатых чисел месяцев года. Тогда звездная карта станет еще более наглядной и удобной для наблюдений.


  3. ЖаритЛето Ответить

    По наружному обрезу карты-подложки, называемому лимбом дат, нанесены календарные числа и названия месяцев года.
    Накладной круг позволяет установить вид звездного неба для любого времени суток произвольного дня года. Для этой цели внешний обрез круга, называемый часовым лимбом, разделен на 24 часа, по числу часов в сутках. Штрихи на часовом лимбе нанесены через каждые 10 минут. Часовой лимб оцифрован в системе местного среднего солнечного времени, и это необходимо помнить при пользовании ПКЗН.
    На накладном круге нанесен эллипс, форма которого определяется географической широтой места наблюдения. Внутри эллипса накладной круг прозрачен, а за его пределами – окрашен голубым цветом. Этот эллипс изображает математический горизонт. Напомним, что математический горизонт составляет угол ( ) с небесным экватором, поэтому в проекции на экватор он действительно образует эллипс. На математическом горизонте нанесена оцифровка, это – азимуты. Напомним, что точка истинного горизонта с азимутом является точкой юга . Точке севера на горизонте соответствует азимут , азимут точки запада . Точка востока имеет азимут .
    Область внутри математического горизонта (эллипса на накладном круге) отображает видимый участок неба. То, что находится за пределами этого эллипса (математического горизонта) является невидимой в данный момент на данной широте областью неба.
    Прямая линия, пересекающая весь накладной круг и проходящая через центр карты (северный полюс мира ), а также через точки севера и юга на горизонте, является небесным меридианом. В пределах горизонта он разделен на части по .
    Точка на небесном меридиане, удаленная от точки юга на , является зенитом . Через него на накладном круге проходит некая дуга (часть эллипса), проходящая также через точки запада и востока на горизонте. Это – первый вертикал. Он также разделен на участки по .
    Подвижная карта звездного неба позволяет приближенно решать ряд задач практической астрономии.
    Сформулируем основные правила пользования подвижной картой звездного неба (ПКЗН).
    1. Чтобы установить ПКЗН на момент наблюдения, надо, вращая накладной круг, совместить дату наблюдения, отложенную на краю карты-подложки, с местным средним солнечным временем момента наблюдения, отмеченным на краю накладного круга. Напомним, что время на наших часах – это декретное время (зимой) и летнее время (летом). Местное среднее солнечное время в пункте с географической долготой , находящемся в часовом поясе с номером , можно рассчитать по формулам
    – зимой,
    (5.1)
    – летом.
    (5.2)
    Для Стерлитамака географическая долгота , а номер часового пояса . Тогда для наблюдателя, находящегося в Стерлитамаке, формулы (5.1)-(5.2) будут иметь вид:
    – зимой,
    (5.3)
    – летом.
    (5.4)
    Итак, напомним еще раз, что по краю накладного круга на ПКЗН отложено не время, которое мы видим в некий момент на наших часах, а местное среднее солнечное время этого момента на данной географической долготе.
    2. Чтобы определить по ПКЗН звездное время в интересующий момент среднего солнечного времени, следует сначала установить ПКЗН на данный момент времени согласно пункту 1. Затем следует посмотреть, каково прямое восхождение светил и точек небесной сферы, находящихся в этот момент в верхней кульминации, то есть, пересекающих небесный меридиан к югу от зенита. Прямое восхождение этих точек и будет численно равно звездному времени в этот момент. Напомним, что прямые восхождения в ПКЗН отложены на краю карты-подложки.
    3. С помощью ПКЗН можно определить время и азимут восхода (захода) светила. Для этого надо, вращая накладной круг, установить данное светило на горизонт с восточной (западной) стороны. Отсчет азимута снимается непосредственно с оцифровки, сделанной вдоль математического горизонта. Напомним, что восход светил происходит в части горизонта, заключенной в пределах значений азимута . Она включает в себя точку востока и простирается от точки севера до точки юга . Заход светил происходит на участке горизонта, где .
    Отсчет местного среднего солнечного времени восхода (захода) светила считывается по краю накладного круга против даты наблюдения, указанной на краю карты-подложки.
    4. По ПКЗН можно найти место нахождения Солнца на эклиптике в любой день года. Для этого надо, вращая накладной круг, установить ПКЗН, согласно правилу 1, на момент местного среднего солнечного времени данной даты. В этот момент Солнце находится в верхней кульминации, то есть, пересекает небесный меридиан к югу от зенита. Этот момент времени принято называть полуднем. Тогда точка пересечения эклиптики с небесным меридианом (к югу от зенита) и будет являться местом нахождения Солнца.
    5. Научившись находить местоположение Солнца на эклиптике в заданный день года, несложно определить моменты времени и азимуты восхода (захода) Солнца на данную дату. Для этого достаточно путем вращения накладного круга установить точку эклиптике, в которой находится Солнце, на горизонт с восточной (западной) стороны и дальше действовать согласно правилу 3. Еще раз напомним, что найденное таким образом время восхода (захода) Солнца является местным средним солнечным. Зная его, можно определить время восхода (захода) Солнца по нашим часам:
    – зимой,
    (5.5)
    – летом.
    (5.6)
    Разница времени между моментами захода и восхода Солнца дает нам продолжительность светового дня для данной даты.
    По подвижной карте звездного неба можно приблизительно указать день года (дату), в который то или иное светило восходит, кульминирует или заходит в заданный момент времени суток. В этом случае, поворачивая накладной круг, устанавливают его на карте так, чтобы выбранное светило заняло заданное положение (восход, кульминация, заход). Тогда штрих часового лимба, обозначающий заданный момент времени, совпадает с искомым днем на лимбе дат.
    Аналогично, по заданной дате можно определить приближенные моменты времени суток интересующих явлений (обратная задача).
    Конечно, определение дат и моментов времени по подвижной карте звездного неба является весьма приближенным, но вполне достаточным для уяснения общей картины явлений. Точные же их определения производятся соответствующими вычислениями.
    Определяя по подвижной карте вид звездного неба в различные моменты суток, можно выяснить условия видимости созвездий, то есть установить, все ли созвездия восходят над горизонтом и заходят за горизонт данного места Земли.
    Задания:
    1. Установить подвижную карту звездного неба на день и час занятий и указать расположение созвездий на небесном своде, отдельно отметив восходящие и заходящие в это время созвездия.
    2. Изучить контуры созвездий Большой Медведицы, Малой Медведицы, Кассиопеи, Лебедя, Льва, Пегаса, Возничего и Ориона.
    3. Установить подвижную карту звездного неба последовательно на 0ч, 6ч, 12ч и 18ч 1 октября, указать расположение в эти моменты времени созвездий Большой Медведицы, Кассиопеи, Ориона и Лебедя и сформулировать выводы о характере и причине изменения вида звездного неба в течение суток.
    4. Определить день года, в который в 8ч30м вечера в верхней кульминации находится звезда: 1) Вега; 2) Альдебаран; 3) Арктур; 4) Денеб; 5) Капелла; 6) Алголь; 7) Спика; 8) Регул.
    5. Определить дату, в которую та же звезда в тот же момент суток находится в нижней кульминации.
    6. В дни 21 марта, 22 июня, 23 сентября и 22 декабря найти моменты времени восхода, верхней кульминации, захода и нижней кульминации звезды: 1) Альтаира; 2) Сириуса; 3) Поллукса; 4) Ригеля; 5) Антареса; 6) Бетельгейзе; 7) Проциона; 8) Кастора.
    7. Определить время восхода и захода Большой Медведицы и Кассиопеи в произвольно выбранный день года.
    8. Из анализа результатов пунктов 4 – 7 сформулировать выводы:
    9. а) о продолжительности промежутка времени между моментами верхней и нижней кульминации одних и тех же звезд в пределах суток;
    б) об изменении моментов времени восхода, кульминаций и захода звезд на протяжении года, указав направление и величину этого изменения за полгода, за месяц, за полмесяца и за сутки;
    в) об условиях видимости различных созвездий в данном месте Земли.

  4. Kazigis Ответить

    Следует иметь в виду, что восход светил происходит совсем не обязательно вблизи точки востока а, в зависимости от их склонения, на всей восточной половине горизонта, заключенной между точками севера и юга: чем больше положительное склонение светила, тем ближе к точке севера оно восходит, а при отрицательном склонении точка восхода светил смещается в сторо­ну точки юга. Аналогичная картина имеет место и при заходе светил, которые» в зависимости от их склонения, заходят в разных точках западной половины горизонта, лежащей между точ­ками юга и севера. И только светила, расположенные на небе вблизи небесного экватора, соот­ветственно восходят и заходят вблизи точек востока и запада.
    Для наглядности вспомним о восходе и заходе Солнца в различные месяцы года. В марте и сентябре, вблизи дней равноденствий, когда Солнце находится недалеко от небесного экватора (т. е. склонение Солнца близко к 0°), оно восходит и заходит недалеко от точек востока и запа­да. В летнее время года Солнце находится в северном полушарии неба далеко от небесного эк­ватора (склонение Солнца положительно) и поэтому оно восходит на северо-востоке, а заходит па северо-западе. Зимой же Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе, так как в этот сезон года оно находится в южном полушарии неба, далеко от небесного экватора, и его склонение отрицательно.
    Поэтому, определяя по подвижной карте звездного неба моменты восхода или захода све­тил, ни в коем случае нельзя пытаться подгонять положение интересующего светила к точкам востока и запада. Наоборот, при правильной установке накладного круга карты можно найти на горизонте положение точек восхода и захода светила.
    Самое низкое положение светил над горизонтом называется нижней кульминацией, в мо­мент которой светило проходит небесный меридиан между северным полюсом мира и точкой севера или под ней. Нижняя кульминация звезд наступает после их верхней кульминации через 12 часов, точнее, через 11ч 58м. Поэтому момент нижней кульминации любой звезды легко опре­делить по моменту ее верхней кульминации.
    По мере приобретения навыков работы с картой можно решать задачи на условия види­мости, восходи заход планет. Луны и Солнца, для чего нужно наносить положения этих светил на карту.
    Чтобы найти положение Солнца на эклиптике в заданный день года, достаточно прило­жить линейку к северному полюсу мира и к штриху, обозначающему этот день на лимбе дат карты. Точка пересечения линейки с эклиптикой покажет положение Солнца, так как оно зави­сит от дней года, а если говорить точнее, то, наоборот, календарные даты зависят от положе­ния Солнца на эклиптике.
    Положение Луны и планет наносятся на карту поих экваториальным координатам в западный день года, заимствованным из астрономических календарей. Впрочем, достаточно ис­пользовать только одну координату, прямое восхождение , поскольку Луна и планеты пере­мещаются тоже по зодиакальным созвездиям вблизи эклиптики. Поэтому при небольшой точ­ности карты склонением этих светил можно пренебречь и считать их находящимися в эклипти­ке. Но теперь уже нельзя использовать лимб дат, как при определении положения Солнца, так как движение Луны и планет не связано с определенными календарными днями года. Следова­тельно, вместо лимба дат нужно воспользоваться координатной сеткой карты и найти на эк­липтике точки, прямое восхождение которых равно прямому восхождению этих светил в задан­ный день года,
    Определив по подвижной карте моменты восхода, захода и кульминаций найденных точек эклиптики, мы тем самым решим ту же задачу для Солнца, Луны и планет.
    Приборы и принадлежности: подвижная карта звездного неба.
    Порядок проведения работы:
    1.Работа с подвижной картой звездного неба.
    1.1. Найдите на карте следующие звезды по их координатам и укажите созвездия, в которых они находятся. Видимы ли эти звезды в данное время наблюдения, если “да”, то указать, в какой стороне неба.
    Таблица 1.1.
    №№ п/п
    Название созвездия
    Название звезды
    Координаты
    Условия видимости


    1.
    Антарис
    16 ч 26,3 м
    -26°19′
    2.
    Сириус
    6 ч 42,9 м
    -16°39′
    3.
    Спика
    13 ч 22,6м
    -10°54′
    1.2. Определить экваториальные координаты следующих звезд и их ви­димость в данное время наблюдения.
    Таблица 1.2.
    № № п/п
    Название созвездия
    Название звезды
    Координаты
    Условия види­мости


    1.
    Близнецов
    Кастор (а)
    2.
    J»
    Южн.Рыбы
    Фомальгаут
    3.
    М. Медведица
    Полярная
    2. Найдите положение Полярной звезды по созвездиям Б. и М. Медведицы.

    Рисунок 2.1.
    2.1. Полярная звезда ( = 2,1м, = 890 07м) находится вблизи Северного По­люса мира, вокруг которого движутся все звезды. Он находится так: через две крайние звезды (Дубхе) и (Мерак) мысленно проводим прямую линию и откладываем на ней 5 отрезков, равных расстоянию между’ этими звездами. Здесь находится самая яркая звезда созвездия М. Медведицы – Полярная звезда (конец ручки “ковша”) (см. рис.2.1.).
    2.2. Отыщите на карте незаходящие созвездия Б.Медведицы, М. Медведицы, Кассиопеи, а также Лебедя, Орла и Лиры, в которых находятся яркие звезды Вега. Денеб, Альтаир. Зарисуйте их очертания.
    3.На широте места наблюдения (г.Белгород = 51° с.ш.) указать, какиеиз звезд:
    КАПЕЛЛА ( = 15ч 13м, = +45° 57м), ВЕГА ( = 18ч 35,2м, = +38° 41м),
    КОНОПУС ( = , = – 52°40м) будут наблюдаться над горизонтом:
    а) всегда; б) иногда; в) никогда.
    Сделать необходимые расчеты. Для этого необходимо проверить условия:
    если hв,н 0, то всегда;
    если hв,н < 0, hн < 0,то никогда; если hв > 0, hн < 0,то иногда. 3.2. Вспомнить, что: hв = 90°- + (3.1)
    hн = – (90°- ) (3.2)
    при hв 0 900 – + 0 – 900 для верхней кульминации.
    при hн 0 – (900 – ) 0 900 – для нижней кульминации.
    3.3. Подставить координаты и в формулу (3.1) и (3.2).
    3.4. Записать условия видимости для звезд – Капелла, Вега, Конопус, используя условия пункта 3.1.
    4. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе.
    5. Ответить на контрольные вопросы.
    Контрольные вопросы:

  5. PrinceSSkA Ответить

    Цель:

    Научиться определять вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года.
    Научиться находить на карте созвездия, туманности, млечный Путь, Северный полюс мира, Полярную звезду, точки весеннего равнодействия, небесный экватор, эклиптику, положение Солнца на эклиптике, видимую и невидимую части небосвода.
    Научиться находить зенит и определять созвездия в зените.
    Научиться определять координаты звезд.

    Теория:

    Подвижная карта звездного неба позволяет определить вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года и быстро решать ряд практических задач на условия видимости небесных светил.
    На карте показаны созвездия, состоящие из ярких звезд до 3-ей звездной величины, а также некоторые более слабые звезды, дополняющие первичные очертания созвездий. Звезды изображены черными кружечками разных размеров: чем ярче звезда, тем более крупные кружки их изображают. Основные звезды созвездий обозначены буквами греческого алфавита. Крупными тесно расположенных точек представлены яркие звездные скопления, а штриховой – яркие туманности. Полоса, выполненная в виде точек, изображает МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ.
    В центре карты расположен Северный полюс мира и рядом с ним Полярная звезда (? Малой медведицы). От Северного полюса мира расходятся радиусы, изображающие прямое восхождение (?), выраженное в часах. Начальный круг склонения, оцифрованный нулем (0)”, проходит через точку весеннего равноденствия, обозначенная знаком ¡. Диаметрально противоположный круг склонения с прямым восхождением ? = 12 ч проходит через точку осеннего равнодействия .
    Концентрические окружности на карте изображают небесные параллели, а числа у точек их пересечения с нулевым (0 ч) и 12-ти часовым кругами склонения показывают их склонение (?), выраженное в градусах. Третья по счету от Полюса мира окружность, оцифрованная 00
    , представляет собой небесный экватор, внутри которого расположена северная небесная полусфера, а вне его – пояс южной небесной полусферы до склонения ? = (-450
    ). Так как в действительности диаметры небесных параллелей меньше диаметра небесного экватора, а на карте небесные параллели южной полусферы вынужденно изображены больших размеров, то вид созвездий южного неба несколько искажен, что следует иметь в виду при изучении звездного неба.
    Эклиптика изображена на карте эксцентрическим овалом, пересекающимся с небесным экватором в двух равнодействующих точках.
    На обрезе карты нанесены названия месяцев года и даты. Направление счета месяцев, дат и прямого восхождения – по вращению часовой стрелки. В этом же направлении следует изображать перемещение Солнца по эклиптике.
    В карте приложен накладной круг, внутри которого начерчены оцифрованные пересекающиеся овалы, а по обрезу нанесен часовой лимб, изображающий часы суток по среднему солнечному времени T l. Направление счета времени на этом лимбе – против часовой стрелки.
    Внутренний вырез в накладном круге делается по овалу, оцифрованному числом наиболее близким к географической широте местности, в которой карта будет использоваться.
    Контур овального выреза в наклонном круге изображает горизонт, и его основные точки обозначены буквами Ю (точка юга), З (точка запада), С (точка севера) и В (точка востока). Между точками Ю и С необходимо натянуть темную нить, который изображают небесный меридиан. При работе с картой, накладной круг накладывается на карту всегда концентрично, причем нить (небесный меридиан) должна обязательно проходить через Северный полюс мира. Тогда отрезок нити, расположенный между Северным полюсом мира и точкой Ю, представит южную половину небесного меридиана, а остальной ее отрезок – северную ее половину.
    Наложив круг концентрично на карту, необходимо на нити отметить (хотя бы узелком) точку ее пересечения с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте (или близко к ней) места наблюдений. Эта точка, лежащая вблизи центра накладного круга, изобразит зенит.
    Чтобы определить вид звездного неба на интересующий момент суток определенного дня года (даты), достаточно наложить круг концентрично на карту (нить – меридиан проходит через Полюс мира) так, чтобы штрих момента времени совпадал со штрихом заданной карты, и тогда звезды, находящиеся в данный момент над горизонтом, окажутся расположенными внутри овального выреза.
    Звезды, закрытые накладным кругом, в этот момент не видны, так как находятся под горизонтом. Северный полюс мира изображен в центре карты. Линии, исходящие от Северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звездной карте для двух ближайших кругов склонение угловое расстояние равно 2 часам. Небесные параллели нанесены через 30. С их помощью производят отсчет склонения светил ?. Точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 часов, называются соответственно точками весеннего ¡ и осеннего равноденствий. По краю звездной карты нанесены месяцы и числа, а накладном круге – часы.
    Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанные на звездной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.
    На карте зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающий небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

    Оборудование:

    Подвижная карта звездного неба.
    Накладной круг.

    Порядок выполнения работы:

    Установить подвижную карту звездного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.
    Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звездного неба.
    Найти на звездной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом.
    Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?
    Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион – для данной широты будут незаходящими?
    Ответить на вопрос: может ли для вашей широты 20 сентября Андромеда находиться в зените?
    На карте звездного неба найти любые из перечисленных созвездий: Большая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближенно небесные координаты (склонение и прямое восхождение) звезд этих созвездий.
    Определить, какое созвездие будет находиться вблизи горизонта 5 мая в полночь?
    Отчет
    по данной работе должен включать письменные ответы на все пункты порядка выполнения работы.
    Лабораторная работа.
    “Изучение звездного неба с помощью подвижной карты”

    Цель:

    Научиться определять вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года.
    Научиться находить на карте созвездия, туманности, млечный Путь, Северный полюс мира, Полярную звезду, точки весеннего равноденствия, небесный экватор, эклиптику, положение Солнца на эклиптике, видимую и невидимую части небосвода.
    Научиться находить зенит и определять созвездия в зените.
    Научиться определять координаты звезд.

    Оборудование:

    Подвижная карта звездного неба.
    Накладной круг.

    Ход работы:

    Задание 1.
    В южной части звездного неба 11 октября в 13 часов можно наблюдать созвездия: Гидра, Дева, Волопас, Гончие псы. Границы созвездий: Большая Медведица и Дракон, Малая Медведица. На востоке: Дельфин, Лисичка, Лебедь, Дракон (граница) и Цефей (граница).
    Задание 2.
    10 октября в 21 час между точками Запада и Севера можно наблюдать созвездия: Змея (г), Геркулес (г), Северная Корона, Дракон, Малая Медведица (г), Цефей (г), Жираф (г), Персей (г), Телец (г).
    Задание 3.
    Туманности невооруженным глазом можно наблюдать в созвездиях Андромеда и Орион.
    Задание 4.
    15 сентября в полночь видны созвездия: Рак (частично), на севере вблизи горизонта находится Большая Медведица.
    Задание 5.
    Для широты 550
    незаходящими будут созвездия: Малая Медведица и Волопас.
    Задание 6.
    20 сентября в Калининграде Андромеда находится в зените в полночь.
    Задание 7.

  6. Tut Ответить

    …из компакт-диска

    Наврное, у всех, кто пользуется компьютером, со временем скапливается масса ненужных компакт-дисков и коробок от них. Вот и мне они часто “мозолили глаза”, пока я не задумался, как бы их использовать…
    Один из вариантов – сувенирная подвижная двухсторонняя карта звездного неба (планисфера). Для ее изготовления потребуется ненужный компакт-диск и полностью прозрачная коробка для него. Коробка должна быть стандартной, толщиной 10мм с вынимающейся прозрачной пластиной, на которой крепится компакт-диск. Распечатайте приведенные картры полушарий звездного неба, лучше всего это делать на самоклеющихся этикетках для CD. Наклейте их на диск так, чтобы совпали даты на обеих сторонах диска. Карту северного полушария лучше наклеивать на диск с нерабочей стороны – она не имеет кольцевого выступа в центральной части, а в южном полушарии это кольцо будет скрыто накладным кругом. В карте южного полушария нужно вырезать отверстие для крепления диска (на заготовке отверстие не отмечено чтобы можно было использовать и другие конструкции планисферы).
    Извлеките из коробки для CD пластину для крепления диска и немного подпилите верхние части лапок, которые удерживают диск – их высота должна быть равна толщине диска. После этого CD, конечно, будет хуже фиксироваться, зато это позволит полностью сохранить карту северного полушария неба.
    Накладные круги лучше всего распечатать на самоклеющейся прозрачной пленке, но можно использовать и обычную бумагу. Если печатаете на самоклеющейся пленке, изображения накладных кругов необходимо зеркально отразить – это легко сделать в любом графическом редакторе. Такие круги можно сразу наклеить на внутренние поверхности коробки, предварительно аккуратно проверив, чтобы они оказались соосны с компакт-диском. Направления запад-восток должны быть с одной стороны коробки напротив друг друга. Если круги напечатаны на бумаге, то из них нужно вырезать только центральные части и закрепить их на крышках, используя обрезки в качестве шаблона для правильного размещения. К сожалению, на таких кругах потеряется половина часовой шкалы (её дневная часть), но можно аккуратно процарапать недостающие деления и линии меридианов прямо на крышке коробки.
    Для удобства вращения подвижной карты нужно вырезать небольшие проемы в боковых гранях коробки.

    Карты полушарий звездного неба
    Накладной круг для 55° с.ш.
    (разрешение 600dpi, карты подготовлены в программе StarCalc)
    Конечно, эта поделка – скорее изящный сувенир, карта получается мелковата, однако она вполне пригодна для определения условий видимости созвездий и приблизительного времени восхода и захода светил.

    Подвижная карта звездного неба

    Эта карта вполне традиционна, она просто распечатывается на бумаге и также из бумаги вырезается накладной круг с отверстием, соответствующим широте места наблюдения. Но пользоваться такой картой удобнее. Недостатком такой карты являются только более сильные искажения созвездий южного полушария. Рекомендую наклеить карту на картон и заламинировать. Накладной круг тоже желательно заламинировать, маркером нанесите на пленку меридиан (он изобразится прямой, соединяющие точки севера и юга) и отметьте точку зенита (пересечение меридиана с линией склонений на звездной карте, соответствующей широте места наблюдения). Можно также сделать на меридиане отметки для определения угловой высоты светила над горизонтом (также ориентируясь по линиям склонений). Такая карта станет универсальным инструментом для решения очень многих практических задач! Рассмотрим некоторые из них.
    Определение вида звездного неба
    для этого нужно совместить дату наблюдений на внешнем лимбе карты с нужным временем на накладном круге. Но! Время на этой шкале указано местное и нам необходимо пересчитать поясное время по формуле

  7. DeZZireD Ответить

    На карте область зенита расположена примерно в центре выреза, но отнюдь не в центре карты. Если говорить точнее, то зенит расположен вблизи центра выреза, в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан, с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения. Проведя от зенита направления на основные точки горизонта, обозначенные словами «точка юга», «точка запада», «точка севера», «точка восто­ка», южно указать расположение созвездий на небесном своде в заданный момент времени.
    Карта позволяет ответить на вопросы о приближенных моментах восхода, захода и верх­ней кульминации (т. е. наивысшего расположения над горизонтом) звезд в разные дни года.
    Для этого достаточно повернуть круг на карте так, чтобы интересующая нас звезда ока­залась соответственно на восточной (восход) или западной (заход) стороне горизонта, или на нити (изображающей небесный меридиан) между северным полюсом мира и точкой юга (верхняя кульминация). При такой установке карты деление часового лимба, стоящее около заданной даты, покажет момент времени интересующего явления (и наоборот, можно узнать дату для определенного момента времени суток).
    Следует иметь в виду, что восход светил происходит совсем не обязательно вблизи точки востока а, в зависимости от их склонения, на всей восточной половине горизонта, заключенной между точками севера и юга: чем больше положительное склонение светила, тем ближе к точке севера оно восходит, а при отрицательном склонении точка восхода светил смещается в сторо­ну точки юга. Аналогичная картина имеет место и при заходе светил, которые» в зависимости от их склонения, заходят в разных точках западной половины горизонта, лежащей между точ­ками юга и севера. И только светила, расположенные на небе вблизи небесного экватора, соот­ветственно восходят и заходят вблизи точек востока и запада.
    Для наглядности вспомним о восходе и заходе Солнца в различные месяцы года. В марте и сентябре, вблизи дней равноденствий, когда Солнце находится недалеко от небесного экватора (т. е. склонение Солнца близко к 0°), оно восходит и заходит недалеко от точек востока и запа­да. В летнее время года Солнце находится в северном полушарии неба далеко от небесного эк­ватора (склонение Солнца положительно) и поэтому оно восходит на северо-востоке, а заходит па северо-западе. Зимой же Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе, так как в этот сезон года оно находится в южном полушарии неба, далеко от небесного экватора, и его склонение отрицательно.
    Поэтому, определяя по подвижной карте звездного неба моменты восхода или захода све­тил, ни в коем случае нельзя пытаться подгонять положение интересующего светила к точкам востока и запада. Наоборот, при правильной установке накладного круга карты можно найти на горизонте положение точек восхода и захода светила.
    Самое низкое положение светил над горизонтом называется нижней кульминацией, в мо­мент которой светило проходит небесный меридиан между северным полюсом мира и точкой севера или под ней. Нижняя кульминация звезд наступает после их верхней кульминации через 12 часов, точнее, через 11ч 58м. Поэтому момент нижней кульминации любой звезды легко опре­делить по моменту ее верхней кульминации.
    По мере приобретения навыков работы с картой можно решать задачи на условия види­мости, восходи заход планет. Луны и Солнца, для чего нужно наносить положения этих светил на карту.
    Чтобы найти положение Солнца на эклиптике в заданный день года, достаточно прило­жить линейку к северному полюсу мира и к штриху, обозначающему этот день на лимбе дат карты. Точка пересечения линейки с эклиптикой покажет положение Солнца, так как оно зави­сит от дней года, а если говорить точнее, то, наоборот, календарные даты зависят от положе­ния Солнца на эклиптике.
    Положение Луны и планет наносятся на карту поих экваториальным координатам в западный день года, заимствованным из астрономических календарей. Впрочем, достаточно ис­пользовать только одну координату, прямое восхождение , поскольку Луна и планеты пере­мещаются тоже по зодиакальным созвездиям вблизи эклиптики. Поэтому при небольшой точ­ности карты склонением этих светил можно пренебречь и считать их находящимися в эклипти­ке. Но теперь уже нельзя использовать лимб дат, как при определении положения Солнца, так как движение Луны и планет не связано с определенными календарными днями года. Следова­тельно, вместо лимба дат нужно воспользоваться координатной сеткой карты и найти на эк­липтике точки, прямое восхождение которых равно прямому восхождению этих светил в задан­ный день года,
    Определив по подвижной карте моменты восхода, захода и кульминаций найденных точек эклиптики, мы тем самым решим ту же задачу для Солнца, Луны и планет.
    Приборы и принадлежности: подвижная карта звездного неба.
    Порядок проведения работы:
    1.Работа с подвижной картой звездного неба.
    1.1. Найдите на карте следующие звезды по их координатам и укажите созвездия, в которых они находятся. Видимы ли эти звезды в данное время наблюдения, если “да”, то указать, в какой стороне неба.
    Таблица 1.1.
    №№ п/п
    Название созвездия
    Название звезды
    Координаты
    Условия видимости


    1.
    Антарис
    16 ч 26,3 м
    -26°19′
    2.
    Сириус
    6 ч 42,9 м
    -16°39′
    3.
    Спика
    13 ч 22,6м
    -10°54′
    1.2. Определить экваториальные координаты следующих звезд и их ви­димость в данное время наблюдения.
    Таблица 1.2.
    № № п/п
    Название созвездия
    Название звезды
    Координаты
    Условия види­мости


    1.
    Близнецов
    Кастор (а)
    2.
    J»
    Южн.Рыбы
    Фомальгаут
    3.
    М. Медведица
    Полярная
    2. Найдите положение Полярной звезды по созвездиям Б. и М. Медведицы.

    Рисунок 2.1.
    2.1. Полярная звезда ( = 2,1м, = 890 07м) находится вблизи Северного По­люса мира, вокруг которого движутся все звезды. Он находится так: через две крайние звезды (Дубхе) и (Мерак) мысленно проводим прямую линию и откладываем на ней 5 отрезков, равных расстоянию между’ этими звездами. Здесь находится самая яркая звезда созвездия М. Медведицы – Полярная звезда (конец ручки “ковша”) (см. рис.2.1.).
    2.2. Отыщите на карте незаходящие созвездия Б.Медведицы, М. Медведицы, Кассиопеи, а также Лебедя, Орла и Лиры, в которых находятся яркие звезды Вега. Денеб, Альтаир. Зарисуйте их очертания.
    3.На широте места наблюдения (г.Белгород = 51° с.ш.) указать, какиеиз звезд:
    КАПЕЛЛА ( = 15ч 13м, = +45° 57м), ВЕГА ( = 18ч 35,2м, = +38° 41м),
    КОНОПУС ( = , = – 52°40м) будут наблюдаться над горизонтом:
    а) всегда; б) иногда; в) никогда.
    Сделать необходимые расчеты. Для этого необходимо проверить условия:
    если hв,н 0, то всегда;
    если hв,н < 0, hн < 0,то никогда; если hв > 0, hн < 0,то иногда. 3.2. Вспомнить, что: hв = 90°- + (3.1)
    hн = – (90°- ) (3.2)
    при hв 0 900 – + 0 – 900 для верхней кульминации.
    при hн 0 – (900 – ) 0 900 – для нижней кульминации.
    3.3. Подставить координаты и в формулу (3.1) и (3.2).
    3.4. Записать условия видимости для звезд – Капелла, Вега, Конопус, используя условия пункта 3.1.
    4. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе.
    5. Ответить на контрольные вопросы.
    Контрольные вопросы:
    1. Чем объяснить то, что последовательность оцифровки кругов склонения возрастает в направлении вращения часовой стрелки, а не навстречу, как это требует счет прямого восхождения на звездной карте неба?
    2. Как определить по подвижной карте звездного неба моменты восхода или захода светил?
    3. Как найти положение Солнца на эклиптике в заданный день года?
    ЛИТЕРАТУРА
    1. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика. Учебник для средних специальных учебных заведений. -М.: Высшая школа, 1990.
    2. Дондукава Р.А. Руководство по проведению лабораторных работ по физике. -М.: Высшая школа, 1993.
    3. Дмитриева В.Ф. Физика. Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. -М.: Высшая школа, 1994.
    4. Глухова Г.Н., Самойленко П.И., Чепцов А.А. Физика. Учебник для техникумов гуманитарного профиля. /Под ред. Н.Д.Глухова. -М.: высшая школа, 1987.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *