умкд по астрономии. УМКД ОУД.08 Астрономия 2.26.02.03 (набор 2017). Учебнометодический комплекс дисциплины Физика Индекс (Файл) mcd 3 26. 02. 03 Оуд. 082017 г
 Скачать 4.37 Mb.
|
|
В ФЭУ поток квантов света, падающий на фотокатод К, выбивает из него электроны (явление внешнего фотоэффекта), ускоряемые электрическим полем и попадающих на эмиттер Э1, выбивая из него новые электроны, которые ускоряются и падают на второй эмиттер и т. д.; поток электронов падает на анод, возникший электрический ток регистрируется гальванометром. Точность измерений составляет свыше 0,01m (до 0,003m). Электрофотометры способы уловить разницу в блеске менее 0,001m (рис. 87). Напоминаем принятое в физике (фотометрии) понятие светимости и применяем его для описания энергетических характеристик космических объектов: Светимость (L) - количество энергии, излучаемой поверхностью светила в единицу времени. Светимость звезд выражается в абсолютных (энергетических) единицах или в сравнении со светимостью Солнца (L¤или LÄ).  , L¤= 3,86× 1033 эрг/с.Светимость светил зависит от их размеров и температура излучающей поверхности. В зависимости от приемников излучения различают визуальную, фотографическую и болометрическую светимость светил. Светимость светила связана с видимой и абсолютной звездной величиной светила:  ,  , .Коэффициент А(r) учитывает поглощение света в межзвездной среде. Осуществляем пропедевтическое знакомство школьников с астрономическими формулами, позволяющими рассчитывать основные физические характеристики космических объектов на основе данных астрономических наблюдений. Ученикам (пока) необязательно запоминать эти формулы: им достаточно знать об их существовании. Светимость космических объектов тесно связана с их температурой:  , где R* - радиус светила, s - постоянная Стефана-Больцмана, s = 5,67× 10-8 Вт/м2× К4.Так как площадь поверхности шара  , а по уравнению Стефана-Больцмана  ,  .По светимости звезд можно определить их размеры:  По светимости звезд можно определить массу звезд:  Отражательную способность светил характеризует их альбедо. Альбедо равно отношению потока излучения, рассеянного по всем направлениям, к падающему на эту поверхность потоку излучения. Для фотометрии планетных тел: , где Е0 - освещенность на Земле, создаваемая планетой в полной фазе, Е - освещенность белого экрана размером с планету. Альбедо зависит от химического состава космических тел и рельефа их поверхности, ее физического состояния и размеров тел. Сравнивая отражательную способность земных пород, минералов и различных химических соединений в разных физических состояниях с отражательной способностью поверхности планетных тел, можно сделать некоторые выводы о физической природе и химическом составе этих космических объектов. Альбедо Земли равно 0,47; альбедо Венеры, из-за высоких отражательных свойств плотной атмосферы, равно 0,6; альбедо поверхности Луны, сложенной относительно темными горными породами, составляет 0,07. Желательно хотя бы на чисто качественном уровне проследить цепочку обретения астрономических знаний (например, об основных параметрах звезд): 1) астрономические наблюдения и измерения блеска и годичного параллакса звезды, фотографирование ее спектра. 2) расчет расстояния до звезды; 3) расчет ее абсолютной звездной величины; 4) расчет ее светимости; 5) определение по вышеперечисленным формулам других физических характеристик звезды: ее температуры, размеров, массы. 6) определение по спектру звезды ее химического состава, скорости и направления движения, осевого вращения, магнитного поля и других внутренних и внешних параметров. Следует отметить, что возможность определения ряда физических характеристик звезд (массы, размеров, светимости и т.д.) несколькими независимыми способами (на основе фотометрических данных, изучения спектров и т.д.) позволяет проверять и уточнять вышеупомянутые параметры, свидетельствует как об истинности и объективности и единстве законов физики для всей известной нам части Вселенной. Изученные сведения закрепляются и обобщаются в ходе выполнения заданий по составлению классификационных схем и таблиц: 1. Составьте таблицу, отражающую применение спектрального анализа для определения физические характеристики основных типов космических тел (планетных тел, звезд, туманностей) и космических систем (планетных систем, звездных систем, галактик). 2. Составить классификационную схему методов астрономических исследований. Задания выполняются сообща, всем классом, в ходе массового обсуждения под руководством и контролем учителя. Другой вариант выполнения заданий предусматривает работу по группам; вершиной ее должно стать обсуждение каждого группового варианта таблиц учащимися всего класса, а затем, на основе анализа и обобщения, построение итоговой таблицы. Результатом деятельности учащихся должны стать табл. 13 и схема на рис. 88 (верхняя часть). Табл. 13
|