Горизонтальная система координат
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный аграрный университет» Кафедра теплоэнергетики и физики Б1.В.6 Астрономия Методические указания к практическим занятиям
Система координат. Видимое движение Солнца
Направление подготовки
2.21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование
Профиль подготовки
Геодезия
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Уфа 2017
УДК 53
ББК 22.03
М 54
Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета природопользования и строительства
(протокол № ___ от «___» ________ 2017 года)
Составители: ст.преподаватель Сираев Ш.Ф.
Рецензент: доцент Юмагужин Р.Ю
Ответственный за выпуск: и.о. зав. кафедрой теплоэнергетики и физики к.т.н, доцент Гайсин Э.М.
Системы координат. Видимое движение Солнца
Цель работы: Практическое закрепление теории астрономических координат, знакомство со звездными картами, каталогом и умение работать с ними.
Исходные данные для выполнения практической работы и справочная информация приведены в приложении №1.
Необходимые материалы:
· Циркуль, линейка, цветные стержни.
· Карта звездного неба.
· Звездный глобус.
· Подвижная карта звездного неба.
· Звездный каталог. 
Содержание:
1. Нарисовать основные точки, круги и линии небесной сферы. Изобразить небесную сферу в проекциях на плоскости небесного горизонта, небесного экватора и небесного меридиана.
|
|
|
2. Сделать чертежи горизонтальной и экваториальных систем координат. Нанести на них астрономический объект по заданным координатам своего варианта.
3. На звездной карте найти созвездие, зарисовать его и записать латинское название. Снять с карты и записать координаты (α, δ) ярчайшей звезды созвездия. Найти эту звезду в каталоге звезд, записать ее собственное имя, звездную величину и спектральный класс.
4. Определить по заданным координатам (α, δ) с помощью карты звездного неба звезду; записать название созвездия, в котором она находится на русском и латинском языках, ее собственное имя, звездную величину и спектральный класс.
5. С помощью астрономического календаря на заданную в варианте дату выписать экваториальные координаты Солнца (α, δ). По звездному глобусу или карте звездного неба определить, в каком созвездии находится Солнце в данную дату.
Основные сведения из теории
Небесной сферой называется воображаемая сфера произвольного радиуса, в центре которой находится точка наблюдения. На эту сферу проектируем положения всех небесных тел. Расстояния на небесной сфере можно измерять только в угловых единицах (например, в градусах). Для этого на ее поверхности наносятся основные линии и точки, по отношению к которым производятся измерения.
|
|
|
Наблюдаемое суточное вращение небесной сферы (оно происходит с востока на запад) - кажущееся явление, отражающее действительное вращение земного шара вокруг своей оси (с запада на восток). Ось видимого вращения небесной сферы называется осью мира. Она проходит через центр сферы и пересекает ее в точках P (северный полюс мира) и P¢ (южный полюс мира) (рис.1). Вблизи северного полюса мира в настоящее время находится a Малой Медведицы - Полярная звезда. Ось мира параллельна земной оси . Плоскость, перпендикулярная оси мира, проходящая через центр сферы, пересекается с ней по большому кругу (QWQ¢Е)- небесному экватору. Плоскость небесного экватора параллельна плоскости земного экватора.
Отвесная ( вертикальная) линия ZZ¢ проходит через центр небесной сферы, пересекает ее в точках зенита (Z) и надира (Z¢). Отвесная линия направлена вдоль вектора силы тяжести. Зенит находится над головой наблюдателя. Плоскость, проходящая через центр сферы и проведенная перпендикулярно отвесной линии, - математический или истинный горизонт.
|
|
|
Плоскость, содержащая через отвесную линию и ось мира, называется плоскостью небесного меридиана, которая в сечении с небесной сферой дает линию - небесный меридиан PZSP¢Z¢Q¢N. Пересечение горизонта с меридианом происходит в точках юга (S) и севера (N), а плоскости этих кругов пересекаются по полуденной линии (NS). Отвесная линия перпендикулярна полуденной линии. Небесный экватор пересекается с истинным горизонтом в точках востока (Е) и запада (W). Вертикальная плоскость, перпендикулярная к плоскости меридиана и горизонта, называется плоскостью первого вертикала и пересекается с горизонтом в точках Е и W. Большой полукруг небесной сферы, проходящий через зенит, надир и точку, в которой в данный момент находиться светило, называется вертикалом или кругом высоты. Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и наблюдаемое светило, называется кругом склонения.
Угол наклона оси мира к горизонту равен географической широте (j) места наблюдения (т.е. высота полюса мира hp над горизонтом равна географической широте j места наблюдения, hp=j).
Небесный меридиан делит сферу на два полушария (восточное и западное). Математический горизонт SWNE делит поверхность небесной сферы на две:
|
|
|
· видимую для наблюдателя, с вершиной в зените Z;
· невидимую, с вершиной в надире Z¢.
Небесный экватор делит небо на северное полушарие и южное.
Большой круг небесной сферы, по которому в течении года перемещается центр Солнца называется эклиптикой (рис. 2). Эклиптика проходит через тринадцать созвездий, расположенных в пределах пояса шириной примерно 16°.Эклиптика пересекается с экватором под углом e»230,5 в точках весеннего и осеннего равноденствия. Точка весеннего равноденствия обозначается g и находится в созвездии Рыб, точка осеннего равноденствия обозначается d и находится в созвездии Девы.
Рис.1.2. Экватор и эклиптика
При вращении небесной сферы положение эклиптики относительно горизонта меняется, в противоположность всем остальным перечисленным линиям небесной сферы. Положение светил на небесной сфере определяются двумя сферическими координатами. Наиболее часто используются три системы координат:
· горизонтальная;
· первая экваториальная;
· вторая экваториальная.
Горизонтальная система координат
Положение светила s относительно горизонта и небесного меридиана определяется двумя координатами: высотой (h) и азимутом (А), которые называются горизонтальными. Высота светила - это дуга вертикального круга Мs от горизонта до светила, или центральный угол МОs между плоскостью горизонта и направлением на светило. Астрономический азимут светила определяет положение вертикального круга - дуга математического горизонта SM от точки юга S (по часовой стрелке) вдоль горизонта до его пересечения с кругом высоты, проходящим через светило, или двугранный угол SOM между плоскоскостью небесного меридиана и плоскостью вертикального круга, проходящего через светило. Вместо высоты h часто употребляют зенитное расстояние z, равное 900-h, т.е. угловое расстояние светила от зенита. Зенитное расстояние или высота и А зависят от широты места и от момента наблюдения. Они измеряются в пределах:
-900 £ h £ +900, 00 £ Z £ 1800, 00 £ A£ 3600.
Рис. 3. Горизонтальная система координат
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 843; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!