Астрономия пәнінің оқу-әдістемелік кешені (дәрістер жинағы)

«Астрономия»

пәнінің оқу-әдістемелік кешені

«050603 - механика» мамандығы

Пәннің оқу-әдістемелік кешені

• 050603- механика мамандығы бойынша жоғары кәсіби білім берудің Мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты;
• ҚР БҒМ «___» 2011_ ж. №___ бұйрығымен бекітілген «Астрономия» пәнінің типтік бағдарламасы (ЖМБС міндетті компоненттерінің пәндері үшін) ;
• «__» 2011_ж. бекітілген «050110-физика»мамандығы бойынша жұмыс оқу жоспары

негізінде дайындалды.

Пәннің оқу-әдістемелік кешенінің мазмұнының тізімдемесі

Пән Силлабусы

1. Пән туралы ақпарат

2. Курстың қысқаша сипаттамасы.

Негізгі бағдарламаға сәйкес курс сфералы астрономиядан, аспан денелерінің қозғалысын математикалық тәсілдеуден, әртүрлі координата жүесінен және уақыт мәселесімен басталады.

Екінші бөлімде күн жүесінің осы заманғы құрылымы және оның сипатталуы жөнінде айтылады. әрі қарай аспан механикасының негізгі және бүкіл әлемдік тартылыс күшінің арқасында аспан денеулінің қозғалыс заңдылықтары қаралады.

Үшінші бөлімде астрофизика құрылымы аспан денелерінің физикалық қасиеттері зерттеледі. Астрономиялық құрылғылар түрлері және тәсілдері оқытылады. Әрі қарай жұлдыздардың кеңістіктегі таралуы, олардың заңдылықтары қарастырылады. Төртінші бөлімде аспан денелерінің ғаламның пайда болуы оқытылады.

Бұл курста студенттердің осы заманға астрономияның негізін қалайтын негізгі мәселеу және табиғаттың фундаментальді заңдылықтары беріледі.

3. Пән пререквизиттері: Математикалық талдау, жалпы физика.

4. Пән постреквизиттері: Атом физикасы, ядро теориясы, атомды спектроскопия.

5. Күнтізбелік-тақырыптық жоспар.

6. Оқытуға арналған әдебиеттер

Негізгі әдебиеттер:

1. Бекбасаров Н. «Астрономияға кіріспе». Алматы, 1992 ж.

2. Әбішев Х. «Аспан сыры». Алматы, 1966 ж.

Қосымша әдебиеттер:

1. Ысқақов А. «Халық астрономиясы». Алматы, 1969 ж.

2. Дагаев М. М., Демин В. Г., Калинин И. А. «Астрономия». Москва, наука. 1983 ж.

3. Дагаев М. М. «Астрономия есептер жинағы». 1986 ж.

7. Баға қою саясаты .

8. Оқытушы саясаты ( студенттің этикасы ) .

Студенттің міндеті:

• сабаққа кешікпеу, сабаққа уақытылы қатысу, сабақ соңына қатыспай кетсе сабақта жоқ деп есептеледі.
• өткен сабақтарды өтеу (деканат рұқсат берген жағдайда) .
• Дәрісханада жұмыс істегенде қалталы телефондарды өшіріп отыруы керек.

Студент академиялық нормаларды орындауы қажет:

• тәртіп, үзгі шет
• жауапкершілікті
• шыншыл.

Лекция 1

Кіріспе

Астрономия (гректің astron -жұлдыз және nomos заң) - ғарыштың денелердің құрылысы, дамуы, олар құрайтын ғарыштық жүйелер және тұтас ғалам тұралы ғылым. Адам баласының өмірлік қажеттілігінің негізінде пайда болған ежелгі ғылымдардың бірі. Шығыс халықтарында б. з. б. 6 ғасырдың өзінде-ақ алғашқы астрономиялық түсініктер пайда болған. Ежелгі Қытай мен Вавилонда негізгі уақыт бірлігінен басқа экватордың эклиптикаға көлбеулігі, күн мен ай тұтылуының қайталану периоды (сарос) белгілі еді. Грекияда жердің шар тәрізділігі туралы ілім қалыптасты. Ежелгі қазақ даласын мекендеген халық жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың орны бойынща жыл мезгілдері жер тараптарын айыра білген. Іле өзенінің орта ағысындағы Малайсары адырының батыс тұсынан б. з. б. 5 ғасырда жарты сақина түріндегі тастардан қаланған қорған табылған.

Астрономияда аспан объектілерінің орындары мен қозғалысы анықталады, Жердің айналу заңдылықтары зерттеледі, астрономиялық тұрқты шамалардың мәндері анықталады.

Сфералық астрономияда аспан объектілерінің орны мен қозғалысы математикалық тәсілдермен анықталады.

Тәжірибелілік астрономияда бұрыш өлшейтін аспаптардың жаңа теориялары жасалып, уақытты, географиялық координаттарды (бойлық пен ендікті), белгілі бір бағыттағы азимуттарды анықтау әдістері жүйеленеді.

Астрономиялық құралдар

Астрономиялық құралдар- астрономиялық бақылауларға және оларды өңдеуге арналған құрал-жабдықтар. Астрономиялық құбылыстарды бақылау аспаптарына (телескоптарға), бақылауға арналған көмекші құралдарға, жарық қабылдайтын және оны талдайтын аппаратураларға, уақыт құралдарына, лабораториялық құралдарға, көмекші есептеуіш машиналарға және демонстрациялық құралдарға топтап бөлуге болады.

Оптикалық телескоптар зерттелетін аспан шырақтарының жарығын жинауға және олардың кескіндерін түсіруге арналған. Олар оптикалық сұлбалар бойынша айналық жүйе (рефлекторлар), линзалық жүйе және аралас айналы-линзалы жүйелері болып ажыратылады. Телескоптар қолданылуына қарай бірнеше түрге бөлінеді. 20 ғасырдың орта кезінде жасалған дүние жүзіндегі ең үлкен оптикалық телескоп (АҚШ-тағы Маунт-Паломар абсерваториясында) айнасының (рефлекторының) диаметрі 5м болды. Аспан объектілерінің координаттарын анықтау және уақыт қызметін жүргізу үшін меридиан дөңгелегі, зенит-телескоптар, зениттік көру түтіктері, призмалық астролябия т. б. аспаптар қолданылады. Күн тәжімен хромосфераны бақылау үшін коронограф, атмосф және фотосфералық телескоптар қолданылады.

Аспан объектілерін бақылағанда кейбір көмекші құралдарда (окулярлық микрометрлер, кассеталар т. б. ) , сондай-ақ жарықты қабылдайтын және оларды талдайтын аппаратураларда пайдаланылады. Ежелгі дәуірлерде уақыт құралдары күн сағаты, гномон болды, сонан соң күннің не жұлдыздың аспан меридианымен қиылысу мезеті қабырғалық квадрантпен анықталады. Уақытты анықтайтын дәл маятникті приборлар ретінде Шорт сағаты, Федченко сағаты ұзақ уақыт бойы пайдаланылып келді. Қазір олардың орнын кварц сағаты және молекулалық (немесе атомдық) сағат ауыстыра бастады. Бақылау нәтижесінде алынған фотосуреттерді өңдеу үшін лабораториялық қуралдар аспанның бір учаскесінің екі фотосуретін салыстыру үшін блинк - компараторлар, спектрограммадағы спектрлік сызықтардың толқын ұзындығын өлшеу үшін компараторлар, спектрограммадағы спектр қарқындылығының таралуын өлшеу үшін микрофотометрлер, жұлдыз жарықтылығын оның фотографиясы бойынша анықтау үшін жұлдыздың микрометрлер, т. б. қолданылады. Бақылау нәтижелерін өңдеуге байланысты есептеулер жүргізуге арналған есептеуіш машиналар пайдаланылады. Демонстрациялық құралдар қатарына күн жүйесінің моделі теллурий және астрономиялық құбылыстарды сфералық күмбездің ішкі бетінен көрсетуге мүмкіндік беретін планетарий жатады.

Сфералық астрономия

Сфера (грек. sphaira- шар), математикада - барлық нүктелері бір нүктеден (С. центрінен ) бірдей қашықтықта болатын тұйық бет. С. центрін оның кез-келген бір нүктесімен қосатын кесінді (сондай-ақ оның ұзындығы) С-ның радиусы деп аталады. С. бетінің ауданы: S= 4ПR, мұндағы R-C. Радиусы. С-мен шектелген әрі центрі бар кеңістіктің бөлігі шар деп аталады. Шардың көлемі: V=4/3ПR . Аналитикалық геометрия тұрғысынан С. 2ретті центрлік бетке жатады. Оның тік бұрышты координаттар жүйесіндегі теңдеуі ( x-a) +(y-b) +(z-c) =R түрінде жазылады, мұндағы a, b, c- C. центрінің координаттары ; с фералық геоиетрия, сфералық тригонометрия.

Сфералық астрономия- астрономияның аспан сферасындағы шырақтардың көрінерлік қозғалысы мен орналасуын зерттеуге байланысты есептерді шешудің математикалық тәсілдерін қарастырытын бөлімі Аспан сферасындағы денелердің орналасуы мен қозғалысын математикалық жолмен зерттеуде горизонталь эклиптик және екі экваторлық координаттар жүйесі қолданылады. Аспан шырақтарын тікелей бақылау нәтижесінде алынған координаттар бірсыпыра ықпалдардың әсерінен дәл болып шықпайды.

Прецессин мен нутация әсерінен координат осьтері ығысады. Абберация құбылысынан аспан денелерінің сферадағы орны бақылаушыға ығысып көрінеді. Сфералықұ астрономия есептері сфералық тригонометрия формулалары арқылы шешіледі. Бақылау нәтижелерінен параллакстау тигізетін әсері де ескеріледі. Сфералық астрономияда күн жүйесіндегі координаттарын анықтауменде айналысады. Сфералық координатта Күн мен Айдың тұтылуы, Ай мен Үркер тоғыстары планеталардың күй дискісі тұсынан өту құбылыстарында зерттейді. Сфералық астрономияның ең басты мәселелерінің бірі уақытты дәл өлшеумен күнтізбе жасау мұның теориялық негізіне Жердің өз осьінен айналуы және оның күнді айнала қозғалуы алынады.

Ғаламшарлардың кескiндерi

Ғаламшарлардың көрiнетiндiгiнiң шарттары әртүрлi өзгередi : егер Меркурий және Шолпанды тек қана таңертең немесе кешке көруге болса, онда өзге - Марс, Юпитер және Сатурн - сонымен бiрге түнде көруге болады. Олар Күнге жақын маңда орналасатындығынан, бiр немесе бiрнеше ғаламшарлардың кей уақытталары тiптi көрiнбеуi мүмкiн. Осы жағдайларда ғаламшар күнi бар Қосылуда болатындығын айтады . Егер ғаламшар осы маңай нүктеге, қарама-қарсы Күнге таңдайында орналасса, онда ол қарсылық тұруда болады. Ғаламшар осы жағдайда Күн қашан уақыт көкжиектiң үстiнде көрiнiп қалса, Күннiң шығуымен ол бiр уақытта кiредi. Демек, ғаламшар түнi бойы көкжиектiң үстiнде болады. Күн туралы ғаламшардың басқа тән орналастырылулары Қосылу және Қарсы тұру, сонымен бiрге кескiндермен деп аталады. Iшiнде жер орбиталарында әрдайым болатын (Меркурий және Шолпан ) iшкi ғаламшарлар, және (барлық өзге ғаламшарлар ) олар тыс жылжитын сыртқы, өз кескiндерi әртүрлi өзгертедi. Таңдайдағы күн туралы ғаламшардың орналастырылуларын мiнездейтiн ғаламшарлар iшкi және сыртқы, төменде келтiрiлген.

Ғаламшарлардың кескiнi.

Рис. 1 Iшкi ғаламшарға арналған батыс элонгациясы және қарсы тұру (жер - T ) сыртқы үшiн

Рис. 2 Ішкі және сыртқы Қосулуға арналған шығыс элонгациясы

Рис. 3 Iшкi ғаламшарға арналған сыртқы Жоғарғы Қосу және шығыс квадратурасы үшiн

Рис. 4 Ішкi ғаламшар және батыс квадратурасы үшiн төменгi Қосу сыртқы үшiн

Ғаламшардың көрiнетiндiгiнiң шарттары кескiнде не бiрсiн оның орналастырылуларынан тәуелдi болады ғаламшарды жарықтандыратын күнге қарағандайтыны ашық, және ол бiздер бақылайтын жер. Суретте жоғары көрсетiлген, Р1, Р2 және кеңiстiктегi Sтың күнiнiң Т дың жердi өзара орналастырылудың әр түрлi кескiндерi, ғаламшардың жанында әлдеқалай Кез келген Ғаламшар бола алатын жалғыз кескiн, сол, iшкi ол тәуелсiз немесе сыртқы, жоғарғы Қосылу болып табылады. Ол осы жағдайда күн, жер және ғаламшардың орталық жалғастыратын күнге сызықта болады - оны жоғары. Ғаламшармен қасында таңдайда болатын Күн, ол сондықтан көруге мүмкiндiк бермедi. Егер iшкi ғаламшар топырақпен және күннiң аралығында сызық солдарда орналастырса, онда күнi бар оның төменгi Қосуында болады орналасқан.

Сыртқы ғаламшар ( 0ден - 180ге ) саябан кез келген бұрыштық қашықтықта бола алады. Ол қашан 90 градус құрайды, онда ғаламшар квадратурада болатынын айтады. Iшкi ғаламшарлар үшiн барынша бұрыштық алып тастау (элонгацияда ) саябан үлкен емес болуы мүмкiн : Шолпандар үшiн - 48ге дейiн, Меркурийға - жинағы 28. Ғаламшарлардың кескiндерiн мерзiмдi қайталайды.

Мысалы, жоғарғы Қосулардың ғаламшары екi бiртiндеп аттас кескiндердiң арасындағы уақыттың аралығында, оның көк мерзiмiмен деп аталады. Ғаламшар жерлердi айнала айналғанда болып есептелетiнде, көп жылдық бақылауларды негiзде олардың әрқайсылары үшiн үндеудi көк мерзiмдi анықталғанда көне замандаларда әлi. Гелиоорталықты жүйеге сәйкес, өздiң жерi мерзiмi бар күн, тең жылға айнала айналады. Бұл оның қозғалыстары айналмайтын инерциаль есеп жүйесiндегi ғаламшарлардың үндеуiнiң мерзiмдерi бiлу үшiн есепке алуға керек, немесе, жұлдыздарға қарағанда айтылуға қабылдалған. Жұлдыздарға қарағанда күн ғаламшардың үндеуiн мерзiм айнала (немесе сидериялық ) жұлдызды мерзiммен деп аталады. Ғаламшардың көк мерзiмi ұзақтықтың беттерiншелерi олардан да сидериялық мерзiммен дәл келмейтiнi анық, жердi үндеудi жұлдызды мерзiм болып табылған жылмен. Қалай жердi жұлдызды мерзiмдерi бар ғаламшар және өзi ғаламшардың көк мерзiмi байланатынын қарап шығамыз. Жердi Р, жұлдызды мерзiмнiң тең болдың сыртқы ғаламшардың үндеуiн жұлдызды мерзiм мейлi - Т, көк мерзiм - S. Орбиталар бойынша олардың қозғалысының бұрыштық жылдамдықтары сонда сәйкесiнше сәйкесiнше 360/Р және 360/T берiспе. Мысалы, қарсы тұрудың кескiндерi моменттен қандай болмасын ) ғаламшардың келесi сондай болып кескiнiне өз орбитасының доғасын өте алады, 360 Sқа тең Бұл жердiң (көк мерзiмге ) уақытының аралығына доғаны 360/T•S тең өте алады. Сонда :

360°/T•S-360°/P•S=360°,

немесе

1/Т-1/Р=1/S

Осындай дерлiктер iшкi ғаламшарға арналған формула болады:

1/P-1/T=1/S

Демек, күн үндеудi оның жұлдызды мерзiмi айнала есептеу мүмкiн ғаламшардың көк мерзiмi бiле есептеу мүмкiн.

Коперниктің ашулары

XV- XVI ғ. күре тамырға құйылатыны сауданың кеңейтуi, буржуазияның классының күшейтуi және феодализмы бар оның күресiнiң күшейтуiнiң оларымен сабақтас ұлы географиялық ашулар дәуiр болды. Сауданың дамытуы теңiзде жүрудi дамыту, кеме жүргiзуге астрономияның болуы өте қажеттi әрі маңызды болды. Птолемейдiң теориясы, ғаламшарлардың жеке алғанда жағдайларының таңдайында бойынша аспан құбылыстардың есептеулерi, ендi жеткiлiксiз болды. Бұдан басқады, олары Птолемейдiң теориясы бақылауларды дәлдiктiң жоғарылатуымен күрделендiруге өте тура келді.

Кеңiстiк туралы ұйғарым, Птолемей бойынша, орталықтағы жылжымайтын топырағы бар әлемнiң библиядағы суретiне сәйкес келдi. Птолемейдiң теориясына қол көтеру, ғылымда, құдiреттi шiркеудiң қыр көрсету төңкерiстi бастаумен тең болды.
Бұл төңкерiсті қадамды (1473-1543 ) ұлы поляк ғалымы Николай Коперник iске асырды. Коперник оның маңызды қателiгi туралы қорытындыға Птолемейдiң әлемiнiң геоцентрлiк жүйесiнiң үстiнде ұзақ ойлана келдi. Оның орнына Коперник (Гелиос грекше -Күн ) орталықтағы күнi бар әлемнiң гелиоорталықты жүйесiн ұсынды. Коперник сонымен Күн Жердiң орталығы емес Кеңiстiк емес, керiсiнше ғаламшарлар бiр, айналып тұрған деп жариялады. Бұл ұғымдардағы ғылымдардың барлық ары қарай дамытуына мол ықпал алған ең үлкен төңкерiс болды. Коперник эклиптика бойынша Күннiң жуықтама жылғы орын ауыстыруы жер орбитасының жазықтығына жерiнiң айналу өстерi және жердi үндеумен жердi тәулiктiк айналуды күнi-түнiсiнiң ауысымы, көлбеудiң жылдың замандарының ауысымына айнала түсiндiрдi күн жердi қозғалыспен айнала түсiндiрдi. Ол саябанды олардың қашықтығы бойынша ғаламшарды дұрыс орналастырды және жер үшiншi орынды қатарға апарды Ғаламшарлардың Коперниктiң жұлдыздарының фонындағы тұзақ тәрiздi қозғалыс топырағы бар бақылаушы және ғаламшардың қозғалысының қозғалысының тiркесiмен түсiндiрдi. Әлемнiң жаңа, гелиоорталықты жүйесiнiң шындығы Галилейдiң ашуларымен растаған. .

Джордано Бруно

Коперниктiң идеялары италиялық жазушы және (1548-1600 ) философ Джордано Бруномен қабылдады. Коперниктiң оның әрi кетiнiң өз батыл ойларында. Оны ол да күннiң жұлдызды бекiттi, бiзге ұқсас, бiрақ бiзден өте алыс. Оны жұлдыздар және өмiр ғаламшарлардың көбiне бар болатын ғаламшарлардың санның онында шексiз оқытты. Бұл шiркеу оқуларына әрi көбiрек қайшы келдi және оған деген сенiмдi түсiрді.
Инквизицияның шешiмi бойынша олардан бас тарытуға ынта бiлдiрмеген Бруноның өз ғылыми идеяларында қағылез алауда жаққан. Шiркеу осылай логикалық философиялық қорытындылар Коперниктiң теория iстеп шыққан қырағы ойшымен түзелдi.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс