Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/A-for-Ph.htm
Дата изменения: Tue Sep 15 00:30:49 2015 Дата индексирования: Sat Apr 9 23:38:19 2016 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: corona |
Программа курса лекций АСТРОНОМИЯ для ФИЗИКОВ 20 лекций для студентов 3 курса физического факультета НГУ Автор: Сурдин Владимир Георгиевич, к.ф.-м.н., доцент физического факультета МГУ, с.н.с. Гос. астрономического ин-та им.П.К.Штернберга (МГУ). |
---|
Современная астрономия - это физика за пределом лаборатории. Астрономы оперируют и прямыми методами анализа (космические зонды) и дистанционными, используя телескопы. Среди этих методов много оригинальных, не применяемых пока в других науках. Диапазон характеристик космических объектов - температуры, плотности, энергии частиц, напряженности полей - чрезвычайно широк и выходит далеко за пределы возможностей лаборатории. В процессе астрономических исследований открыты многие физические явления, в том числе - темная материя и темная энергия, находящиеся сейчас на передовом рубеже физических исследований. Поэтому лаборатория современного физика - это космос. Предлагаемый курс астрономии знакомит с основными методами и объектами этой науки, способствуя профессиональной ориентации будущих физиков.
Лекция 1. Предмет астрономии
Вселенная как физическая лаборатория с неограниченным диапазоном возможностей.
Современная астрономия: основные разделы и задачи.
Где и как работают астрономы. Источники информации и возможности кооперации.
Лекция 2. Небесная сфера
Основные линии и точки небесной сферы. Суточное движение светил.
Вид небесной сферы для наблюдателя на различных широтах. Восход и заход светил.
Эклиптика. Движение Земли вокруг Солнца. Видимое годичное движение Солнца среди звезд.
Горизонтальная система координат. Экваториальные координаты. Международная система небесных координат.
Эклиптические, галактические и сверхгалактические координаты.
Лекция 3. Определение расстояний и размеров небесных тел
Прямые методы измерения расстояний: локация и параллакс.
Единицы измерения расстояний в астрономии.
Косвенные методы измерения расстояний: кинематические, фотометрические и др.
Принципы измерения Земли и других небесных тел.
Лекция 4. Время и календарь
Понятие об астрономических способах определения времени.
Единицы измерения времени. Звездное время.
Истинное солнечное время. Уравнение времени. Среднее солнечное время.
Координированное время. Поясное, летнее и декретное время.
Юлианский и григорианский календари. Соотношения между датами по старому и новому стилю.
Тропический и звездный годы. Смена времен года на Земле и других планетах.
Лекция 5. Оптический телескоп
Назначение телескопа в астрономии. Принцип работы оптического телескопа.
Рефракторы и рефлекторы. Оптические схемы и типы монтировок.
Проницающая сила и разрешающая способность.
Приемники излучения, используемые в астрономии.
Активная и адаптивная оптика.
Лекция 6. Неоптические телескопы
Радиотелескопы: конструкции и особенности размещения.
Инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-телескопы.
Детекторы космических лучей. Детекторы нейтрино.
Попытки детектирования гравитационных волн.
Лекция 7. Видимое движение планет и спутников
Конфигурации. Сидерический и синодический периоды обращения.
Покрытия, прохождения, затмения. Движение Луны и ее орбита. Покрытия звезд Луной.
Солнечные затмения. Лунные затмения. Прохождения планет по диску Солнца.
Синодический, сидерический, драконический и аномалистический месяцы.
Лекция 8. Элементы небесной механики
Задача одного тела. Интеграл энергии и интеграл площадей.
Законы Кеплера. Свойства эллиптической орбиты.
Зависимость траектории тела от модуля и направления его начальной скорости.
Особенности космических полетов. Задача двух тел.
Относительное движение. Приведенная масса.
Барицентр. Определение масс небесных тел.
Лекция 9. Гравитационные и негравитационные возмущения и приливные эффекты
Понятие о задаче трех тел. Возмущения.
Радиативные эффекты Пойнтинга-Робертсона и Ярковского.
Ограниченная задача трех тел: точки Лагранжа, эквипотенциальные поверхности.
Возмущенное движение Луны. Характер орбиты Луны относительно Солнца.
Возмущения в Солнечной системе. Гравитационные приливные явления.
Лекция 10. Астрономическая фотометрия и спектроскопия
Шкала электромагнитных волн. Основные понятия фотометрии.
Шкала видимых звездных величин. Абсолютная звездная величина.
Поглощающие свойства среды: коэффициент поглощения и оптическая толщина.
Прохождение света через атмосферу Земли. Внеатмосферная астрономия.
Излучение абсолютно черного тела: законы Планка, Вина, Стефана-Больцмана.
Эффективная температура. Непрерывный и эмиссионный спектры.
Эффект Доплера и его использование в астрономии.
Лекция 11. Практическая астрономия
Измерение углов, времени и географических координат.
Измерение малых потоков излучения.
Принципы работы глобальных навигационных систем (GPS, Глонас и др.)
Система астрономических постоянных и их отличие от физических постоянных.
Каталоги, карты и астрономические программы.
Принципы наименования небесных объектов.
Лекция 12. Солнечная система: основные характеристики и состав
Физические различия между объектами разного типа: звезда, планеты, астероиды, кометы.
Методы и результаты поиска и исследования планет у других звезд: экзопланеты.
Лекция 13. Планеты земной группы
Сравнительные характеристики и методы изучения.
Внутреннее строение. Физические условия на поверхности.
Наблюдаемые характеристики атмосфер.
Парниковый эффект и условия для жизни
Лекция 14. Планеты-гиганты и планеты-карлики
Сравнительные характеристики.
Кольца и спутники планет.
Астероиды, кометы, метеорное вещество.
Методы наблюдений, основные наблюдаемые характеристики.
Астероидно-кометная опасность.
Лекция 15. Звезды
Определение понятия "звезда".
Основные характеристики звезд: светимость, масса, температура, радиус.
Физические принципы спектральной классификации звезд.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела.
Солнце как звезда: внутреннее строение, структура атмосферы.
Активные образования в солнечной атмосфере.
Цикличность солнечной активности и ее проявления на Земле.
Лекция 16. Межзвездная среда
Состав и основные физические компоненты межзвездной и межгалактической среды.
Тепловая и гравитационная неустойчивость межзвездной среды.
Формирование звезд, звездных скоплений и околозвездных объектов.
Протозвезды, молодые звезды, их наблюдаемые проявления и особенности.
Лекция 17. Внутреннее строение звезд и источники их энергии
Эволюция звезд на диаграмме Герцшпрунга-Рассела.
Особенности звезд главной последовательности. Продолжительность жизни звезд.
Переход в стадию гиганта. Потеря массы на заключительном этапе эволюции.
Конечные стадии эволюции: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.
Лекция 18. Двойные звезды и остатки эволюции звезд
Двойные и кратные звезды.
Тесные двойные системы.
Аккреция вещества на компактную звезду.
Рентгеновские источники излучения.
Новые и сверхновые звезды.
Пульсары.
Лекция 19. Галактики
Строение нашей Галактики.
Звездные скопления, ассоциации и потоки.
Определение возраста звездных скоплений.
Ближайшие галактики. Измерение расстояний до галактик.
Морфологические типы и наблюдательные характеристики галактик.
Вращение галактик и определение их массы. Проблема темного вещества.
Активность ядер галактик. Квазары.
Лекция 20. Космология
Крупномасштабная структура Вселенной: группы, скопления, сверхскопления галактик.
Взаимодействующие галактики.
Наблюдательные основы космологии. Красное смещение и закон Хаббла.
Возраст Вселенной. Реликтовое излучение.
Понятие о критической плотности.
Дозвездная стадия эволюции Вселенной.
Признаки ускоренного расширения Вселенной; темная энергия.
Учебники и пособия
Кононович Э.В., Мороз В.И. 'Общий курс астрономии', М.: УРСС, 2004, 2009, 2011.
Сурдин В.Г. (ред.) 'Небо и телескоп', М.: Физматлит, 2008, 2014.
Сурдин В.Г. (ред.) 'Солнечная система', М.: Физматлит, 2009.
Сурдин В.Г. (ред.) 'Звезды', М.: Физматлит, 2009, 2013.
Сурдин В.Г. (ред.) 'Галактики', М.: Физматлит, 2013.
Сурдин В.Г. 'Разведка далеких планет', М.: Физматлит, 2011.
Сурдин В.Г. 'Астрономические задачи с решениями'. М.: УРСС, 2002.
Сурдин В.Г. 'Астрономические олимпиады'. М.: МГУ, 1995.
Возврат на страницу В.Г.СУРДИНА