Курсовая работа: Завдання астрономів під час спостереження сонячних затемнень

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. Т.Г. Шевченка

Фізичний факультет, кафедра астрономії

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

ТЕМА:

Завдання астрономів під час спостережень сонячних затемнень

(Від 20-х років ХХ століття до наших днів)

Підготував: студент V курсу

Група 105 АМ Тарасов Максим

Київ 2010

План

1. Вступ

2. Ранній період постановки завдань (ХХ століття)

Література

1. Вступ

Спостереження затемнень Сонця має виняткове наукове значення.

Вельми численні ті наукові питання, для вирішення яких астрономи організовують експедиції в смугу повного сонячного затемнення, відправляючись часом в далекі подорожі. З плином часу постають все нові завдання, а старі уточнюються і ускладнюються. Неможливо в межах невеликої книжки навіть коротко розповісти про все те, що досліджується під час затемнення, і тому ми зупинимося тільки на деяких основних завданнях.

Щоб повністю використовувати те невелике число секунд, коли Сонце закрито диском Місяця, астрономи в широкій мірою застосовують фотографію. Спостереження оком (візуальні спостереження) є недостатніми, вони поступилися місцем фотографічним спостереженням. З різноманітними приладами астрономи намагаються отримати якомога більше хороших фотографій під час затемнення; дуже часто, працюючи у своїх інструментів, вони бували позбавлені можливості кинути хоча б один погляд на ту дивну за красою картину, яку представляє затьмарить Сонце, оточене ніжно світиться короною. Але астрономи бувають повністю задоволені, якщо їхні попередні плани здійснюються і спостереження проходять вдало. Кілька місяців, а іноді й роки після затемнення йде детальне вивчення знімків, які були отримані протягом 2-3 хвилин повної фази затемнення. Вивчення цих знімків та інших матеріалів проводиться у лабораторіях, і тут вже робляться нові відкриття і подальші кроки до з'ясування будови Сонця.

2. Ранній період постановки завдань (ХХ століття)

Проблеми вивчення сонячних затемнень можна розділити на чотири групи: I. Визначення поправок до таблиць руху Місяця і Сонця. II. Вивчення зовнішніх оболонок Сонця - корони і хромосфери. III. Вивчення будови земної атмосфери. IV. Вивчення ефекту Ейнштейна.

I. Однією з найстаріших задач спостереження сонячних затемнень є визначення точних положень Місяця, знаходження поправок до її обчисленому положенню. Рух Місяця астрономи вивчили дуже добре; вони обчислять її шлях на багато часу вперед, але Місяць все-таки не абсолютно точно слід по своїй теоретичній орбіті.

Рух Місяця дуже складно, тому що залежить не тільки від тяжіння Землі і Сонця, але схильне збурень у результаті тяжіння інших планет. Висловити його математичними формулами дуже важко. Для передобчислювання положення Місяця складені дуже точні таблиці, але і вони потребують перевірки за спостереженнями і в виправлення. Також, хоча і в меншій мірі, потребують перевірки і виправлення таблиці видимого руху Сонця, що обумовлено збуреннями руху Землі навколо Сонця.

Під час затемнень представляється сприятливий випадок підмітити відхилення в рухах Місяця і Землі і на підставі цього дати матеріал для виправлення теорії.

Якщо проводити фотографування приватних фаз затемнення, коли Сонце має вигляд серпа, і при цьому з максимальною точністю відзначати моменти фотографування, то, вимірюючи серпоподібні зображення Сонця, можна знайти поправки руху Місяця.

Для цих же цілей можуть служити спостереження моментів контактів, тобто моментів дотику краю диска Місяця з краєм сонячного диска. Останнім часом моменти контактів намагаються отримати, використовуючи кінематографічні і відеоспостереження.

Помилки в прогнозі контактів сонячних затемнень можуть досягати декількох (до 4-5) секунд. Завдання може бути дозволена і шляхом визначення межі смуги повної фази на земній поверхні.

II. Але найбільшу увагу тепер звертається на вивчення зовнішніх оболонок Сонця: хромосфери і корони. Незважаючи на успіхи, досягнуті в області позазатемнених досліджень корони, аж до цього часу у всіх деталях корона може спостерігатися тільки під час повного затемнення. Корональні промені і вся зовнішня частина корони з характерним тонким будовою на знімках поза затемненням не виходять. Тому під час затемнення виробляються знімки корони різноманітними інструментами. За отриманими фотографіями корони вивчаються деталі її будови, форма і рух її променів, вимірюється її яскравість у різних точках.

Розміри і пристрій фотографічних камер, призначених для зйомки корони, дуже різні. У далеку подорож для спостереження затемнення можна взяти який-небудь з великих інструментів обсерваторії: він був би дуже важкий для перевезення, а на складання і налагодження його пішло б надто багато часу. Та й крім того, великі телескопи виготовляються для певної обсерваторії і часто не годяться для установки в іншому місці (з-за різниці широт). Експедиційні прилади повинні бути легкими, швидко встановлюватися і, не будучи настільки стійкими, як постійні телескопи, повинні працювати безвідмовно лише протягом недовгого часу затемнення.

За рис. можна отримати уявлення про коронографа, використовуваних радянськими астрономами - камерах для фотографування корони. Для того щоб отримати велике зображення Сонця і корони, об'єктив коронографа робиться довгофокусним. У його фокусі, де виходить зображення, ставиться фотографічна пластинка, яка знімає корону під час затемнення.

Найбільші з сучасних коронограф досягають довжини до 18 і більше метрів. Поперечник зображення Сонця у фокусі такої камери дорівнює 16 см. Істотною частиною коронограф є целостат, тобто дзеркало, що обертається годинниковим механізмом, яке ставиться перед об'єктивом і спрямовує промені Сонця в довгу нерухому трубу коронографа, встановлену горизонтально.

Роботи з вивчення зовнішніх оболонок Сонця дуже різноманітні, але ми виділимо основні завдання дослідження:

1) вивчення природи часток і фізичного стану сонячної корони;

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--