Астрономические наблюдения солнечных пятен

Лабораторная работа № 2

Раздел IV. Солнце и звёзды

Тема 4.1 Солнечная активность

Название лабораторной работы: астрономические наблюдения солнечных пятен

Учебная цель: получить представление о методах исследования поверхности небесных тел с помощью простейших оптических приборов.

 Провести наблюдения поверхности Солнца, используя защитный фильтр

Учебные задачи: рассмотреть на Солнце пятна, зарисовать примерные размеры наблюдаемого диска Солнца и положение пятен в нём.

Правила безопасности: наблюдать Солнце можно только через тёмное стекло (защитный светофильтр)

Норма времени: 2 часа

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь: пользоваться учебным телескопом, измерять диаметр солнечного диска, вычислять линейные и угловые масштабы изображения солнечного диска, измерять по шкале микрометра диаметр пятна, вычислять площадь измеренного пятна, сравнивать с площадью поверхности Земли.

знать: устройство телескопа, ход лучей, какое изображение даёт объектив, для какой цели окуляр

Обеспеченность занятия:

- методические указания по выполнению практического занятия, телескоп, окулярный микрометр для телескопа, защитный фильтр, секундомер

- рабочая тетрадь, карандаш, линейка

Порядок проведения занятия:

Для выполнения лабораторной работы учебная группа выполняет один вариант

Теория

Работа проводится с телескопом, рисунок 1, который устанавливается на штативе 3 и имеет зрительную трубу 1, азимутальную или экваториальную установку) 2. Зрительная труба состоит из корпуса, объектива 4, муфты с механизмом выдвижения 5, окулярной трубки 6. Муфта с механизмом выдвижения служит для обеспечения движения окулярной трубки при фокусировке телескопа. Окулярная трубка предназначена для установки в неё окуляров и плавного передвижения их при фокусировке телескопа. Азимутальная установка обеспечивает перемещение зрительной трубы телескопа вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Объектив телескопа даёт действительное изображение наблюдаемого объекта, а окуляр увеличивает это изображение.

На рисунке 2 показан ход лучей в телескопе даёт действительное изображение наблюдаемого объекта, а окуляр увеличивает это изображение.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое солнечные пятна?

2. Важнейшая особенность солнечных пятен?

3. Являются ли солнечные пятна устойчивыми образованиями? Каково их время жизни?

4. Когда можно увидеть самые большие солнечные пятна невооружённым глазом?

5. Каковы размеры самого большого солнечного пятна?

6. Какова температура солнечных пятен в области тени и полутени?

Содержание и Последовательность выполнения лабораторной работы:

Задание

Наблюдение солнечных пятен

Самостоятельно изучить методические рекомендации по проведению лабораторной работы.

1. Расположить глаз у окуляра телескопа, установленного на Солнце, и откорректировать по глазу фокусировку окуляра.

2. Провести наблюдение поверхности Солнца, используя (обязательно!) защитный светофильтр. Рассмотреть на Солнце пятна.

3. Зарисовать в тетради примерные размеры наблюдаемого диска Солнца и положение пятен на нём.

4. Вывинтить окуляр телескопа из переходной втулки и поместить перпендикулярно её оси микрометр, зажатый между двумя картонными кольцами.

5. Ввинтить окуляр. Надеть защитный фильтр.

6. Расположить глаз у окуляра и получить изображение Солнца в поле зрения трубы телескопа таким образом, чтобы шкала микрометра проходила посередине солнечного диска, рисунок 3

7. Измерить диаметр солнечного диска D.

8. Вычислить линейные m л и угловые m _у масштабы изображения солнечного диска: m _л = D _л/D, m _у = D _у /D. Здесь D _л – линейный диаметр Солнца, равный 1390600 км; D _у – Угловой диаметр Солнца, равный приблизительно 1920 секундам дуги.

Рисунок 1

Рисунок 2 Рисунок Рисунок Рисунок

Рисунок 4

Рисунок 3

1. Расположить глаз у окуляра телескопа и получить изображение Солнца в поле зрения трубы телескопа так, чтобы шкала микрометра расположилась на измеряемом пятне (рисунок 3).

1. Измерить по шкале микрометра диаметр пятна d и вычислить линейный d _л размер и угловой d _у размер диаметра пятна: d _л = m _л d, d _у = m _у d.

11. Вычислить площадь измеренного пятна и сравнить с площадью поверхности Земли.

12. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1

Таблица №1 определения диаметра солнечного пятна

По окончанию работы студент должен представить: выполненную в лабораторной тетради работу в соответствии с вышеуказанными требованиями

Список литературы: 

1. Р. А. Дондукова Руководство по проведению лабораторных работ по физике для СПО М.: Высшая школа,2000

2. В.М. Чаругин Астрономия. Учебник для 10 – 11 классов. – М.: Просвещение, 2018.

3. Школьный астрономический календарь. Пособие для любителей астрономии / Московский Планетарий – М., 2018

4. Т. В. Ильина Методические указания по выполнению лабораторно-практических работ ФОС ГАПОУ «Подмосковный колледж «Энергия» 2018