 |
Астронет: М. Е. Набоков Методика преподавания астрономии http://variable-stars.ru/db/msg/1174656/chapter6-16.html |
| << Предыдущая |
§ 55. Определение расстояний до небесных светил.
Методы изучения небесных тел можно разделить на астрономические и астрофизические. Некоторое понятие о методах астрометрии учащиеся получают при прохождении основ сферической астрономии. Методы определения расстояний в настоящее время весьма разнообразны, но в основе их всех лежат астрометрические измерения параллактического смещения светил.
Понятие о параллактическом смещении и параллаксе имеет связь (со стороны математической) с понятием о триангуляции и размерах Земли и служит обоснованием для всех выводов, касающихся расстояний между небесными телами и размеров их. Это понятие должно быть наглядно разъяснено учащимся, и только после его усвоения можно перейти к несложной формуле с тригонометрической функцией.
Наглядное представление параллактического смещения легко дать, если на классной доске изобразить звёзды какого-нибудь созвездия и нанести деления (по горизонтали), соответствующие нескольким градусам. Перед доской ставится (на некотором расстоянии) белый шарик или вырезанный из картона серпик Луны. Учащиеся, сидящие в различных местах класса, будут видеть на фоне доски этот предмет в различных её местах. При этом легко показать, что видимое смещение тем меньше, чем дальше объект от наблюдателя (сравнение того, как видят крайние учащиеся в различных рядах) и чем меньше базис (рассматривание попеременно то одним, то другим глазом).
Рис. 70. Модель для объяснения
горизонтального экваториального параллакса
Этим методом восприятие параллактического смещения проходит очень быстро, после чего можно перейти к чертежу и к обычному объяснению горизонтального экваториального параллакса. Однако не следует упускать из вида, что восприятие горизонтального экваториального параллакса не столь легко даётся учащимся, и поэтому чертежи надо сопровождать наглядным пояснением, использовав географический глобус, шарик на подставке и длинный стержень (очень удобна бамбуковая палка). Ставя конец стержня в разные места поверхности глобуса и приводя его в соприкосновение с шариком, учитель показывает направления, по которым видно светило из разных мест Земли и, поставив в конце стержень касательно и к шарику, и к поверхности Земли, даёт понятие о горизонтальном параллаксе (рис. 70).
Следует при этом обратить внимание на устранение появляющегося иногда у учащихся недоумения относительно якобы имеющейся неопределённости понятия о геоцентрическом положении светила на небесной сфере. Это недоумение выражается в вопросе: "Как же можно из центра Земли видеть светило, когда в центре Земли никто никогда не бывает?" Дело состоит в том, что наблюдатель на поверхности Земли видит светило в его геоцентрическом положении, если оно находится в зените места наблюдения.
Все дальнейшие выводы следует провести с применением математики и особенное внимание обратить на ясное представление обратимости понятий "экваториальный горизонтальный параллакс" и "видимый радиус" (Земли с данного светила).
Математическая сторона здесь вполне доступна учащимся, так как задача сводится к решению прямоугольного треугольника по катету и синусу угла. Так же решается задача вычисления истинного диаметра. При разборе этого решения следует напомнить учащимся, что точность определения расстояний зависит не только от точного знания угла параллакса, но и от точного знания радиуса Земли. Расстояния до Солнца и Луны следует выразить в километрах, а затем сейчас же дать значение астрономической единицы длины. Учащиеся запомнят округлённое значение астрономической единицы длины, равное 150 млн. км. Свет проходит это расстояние за 8 мин. 18 сек. Выражения расстояний через скорости пешеходов, поездов, самолётов в сущности лишь поражают воображение, но для последующих сравнений ничего не дают (они, так сказать, антропоморфны). После этого, возвращаясь к нашей планетной системе, можно указать её поперечник в единицах скорости света и дать наглядные представления размеров Солнца, Земли, Луны показыванием надлежащим образом подобранных шариков.
Сам по себе метод определения расстояний до звёзд путём измерения годичного параллакса имеет двоякое значение: и как метод, и как доказательство обращения Земли около Солнца. Годичный параллакс звёзд является с математической стороны применением того же метода определения расстояний, но при большем базисе. Учитель прежде всего должен указать на практическую невозможность (из-за громадной удалённости звёзд) применить экваториальный горизонтальный параллакс. После этого он объясняет сущность годичного параллакса звёзд как такого параллактического смещения, базисом которого является среднее расстояние Земли от Солнца. Очень важно при помощи указанной в § 37 модели разъяснить учащимся характер параллактического смещения звёзд в зависимости как от их расстояния (что связано с большим или меньшим годичным перемещением), так и от положения по отношению к эклиптике (большая или меньшая сплюснутость описываемого звездой эллипса).
В конце изложения этой части надо кратко сообщить учащимся, что фактически первый годичный параллакс был измерен русским астрономом В. Я. Струве в 1837 г., и, таким образом, доказано наблюдениями обращение Земли вокруг Солнца. При этом надо добавить, что им же было организовано в Пулкове систематическое измерение параллаксов.
| << Предыдущая |