Задачи и Упражнения по Общей Астрономии<< 4. Суточное вращение | Оглавление | 6. Движение Земли вокруг Солнца >>
5. Астрономическая рефракция
Явление преломления лучей света при прохождении границы раздела двух сред
с различными коэффициентами преломления называется рефракцией.
Всем знакома картина как бы сломанной чайной ложечки в стакане с водой.
Точно так же преломляются световые лучи, попадая из безвоздушного космического
пространства в атмосферу Земли, так как коэффициент преломления воздуха
отличается от 1. Только преломление это происходит не резко, а постепенно,
так как атмосфера Земли не имеет резкой границы, а плотность ее плавно
уменьшается с высотой. Таким образом, астрономической рефракцией
называется отклонение светового луча в атмосфере от своего первоначального
направления по законам преломления (см. рис. 11). Отклонение всегда
происходит в сторону зенита, т.е. рефракция всегда поднимает звезду
над горизонтом. Поэтому наблюдаемое зенитное расстояние zн всегда
меньше истинного z0, а наблюдаемая высота hн всегда больше истинной
h0, на величину угла преломления 
, которую мы в дальнейшем для
краткости будем называть рефракцией:
В зените рефракция равна нулю (
), затем растет линейно с увеличением
tg z (
) до z=70o. На больших зенитных расстояниях
начинает сказываться сферичность атмосферы Земли и рефракция увеличивается
медленнее. На горизонте
. Величина рефракции не является
постоянной и зависит от температуры и плотности воздуха и некоторых
других факторов. Поэтому имеет смысл говорить лишь о средней
рефракции, для определения которой мы будем пользоваться таблицей в
Приложении.
Задачи
15. Вывести условия видимости светил с учетом рефракции.
Решение: Незаходящие светила в момент нижней кульминации должны иметь
наблюдаемую высоту
, или
. Подставляя выражение
для истинной высоты в момент нижней кульминации
получаем окончательно
.
Невосходящие светила в момент верхней кульминации должны иметь наблюдаемую
высоту
, или
. Подставляя выражение для истинной
высоты в момент верхней кульминации
,
получаем окончательно
.
Соответственно, остальные звезды, склонения которых заключены в пределах
и
, восходят и
заходят.
16. (172) На широте 55o45'20" в момент верхней кульминации измерено зенитное расстояние звезды 50o00'00". Пользуясь таблицей рефракции, определить склонение звезды.
Решение: Воспользуемся таблицей рефракции в Приложении и найдем, что
рефракция на зенитном расстоянии 50o00'00" равна 1'08.5". Из уравнения (9) найдем теоретическое значение зенитного расстояния звезды
=
50o00'00"+ 1'08.5"= 50o01'09". А затем из уравнения (3) вычислим значение склонения звезды
=55o45'20"-
50o01'09" =5o44'11". Проверим другой вариант решения, вдруг верхняя
кульминация звезды происходит к северу от зенита. Однако, воспользовавшись
формулой (7) мы видим, что в этом случае склонение звезды будет превосходить
90o, чего не может быть.
17. Какие светила в Казани (
) будут незаходящими,
невосходящими и будут восходить и заходить?
18. (174) Полуночная высота нижнего края Солнца по измерению с российского ледокола была 14o11'05". Склонение Солнца в этот день +21o19'34", а угловой радиус Солнца 15'47". Определить с учетом рефракции широту, на которой находилось судно.
19. (175) Наблюденное зенитное растояние звезды 
Малой
Медведицы в верхней кульминации было 24o02'08", а в нижней кульминации
53o51'51". Найти широту места наблюдения и склонение звезды, приняв во
внимание рефракцию.
<< 4. Суточное вращение | Оглавление | 6. Движение Земли вокруг Солнца >>
|
Публикации с ключевыми словами:
задача - общая астрономия - Небесная сфера - системы координат - суточное вращение - рефракция - Сумерки - время - движение планет - расстояние - звезды - галактика
Публикации со словами: задача - общая астрономия - Небесная сфера - системы координат - суточное вращение - рефракция - Сумерки - время - движение планет - расстояние - звезды - галактика | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
