Сценарий для видеоурока №2 по астрономии

Сценарий видеоурока по астрономии

(Майборода, Иван Александрович, учитель физики и астрономии ГБОУ лицей № 281)

Урок 2 . Особенности астрономических методов исследования. Телескопы и радиотелескопы. Всеволновая астрономия. ( во время рассказа диктора фоном может быть звездное небо, приближающееся или удаляющееся, Млечный Путь, галактики, Туманность Андромеды и Магеллановы Облака, обсерватории, конструкции современных телескопов и радиотелескопов).

Основным источником информации о звездах, планетах и других космических телах являются издавна были наблюдения. Наблюдения - это главный источник информации о небесных телах, процессах и явлениях, происходящих во Вселенной. Конечно, до начала семнадцатого века наблюдения проводились невооруженным глазом. Предел возможностей невооруженного человеческого глаза был определен еще в древнем Риме: проверяя остроту зрения молодых воинов: им предлагали увидеть слабую звездочку, расположенную рядом со звездой Мицар (вторая от конца ковша Большой Медведицы). Если воин видел эту звездочку – его зрение нормальное, Если – нет, его не посвящали в воины. И уже древние задумывались, а нельзя ли изобрести какой- нибудь хитроумный прибор, чтобы помочь человеческому глазу проникнуть туда далеко, за пределы земной атмосферы. Первые «увеличительные трубы» были изобретены в Голландии, а вот телескоп (прибор для наблюдения звезд) был изготовлен и направлен для наблюдения небесных тел итальянским ученым Галилео Галилеем в конце 1609 года (сам Галилей все – таки называл его подзорной трубой). Телескоп Галилея увеличивал всего в 33 раза. (можно показать его историческую модель). Но и этого хватило для того, чтобы в один вечер сделать величайшие по тому времени открытия! Оказалось, что на Луне есть глубокие впадины и горы, Венера, как и Луна, меняет фазы, вокруг гигантского Юпитера закружились в танце четыре спутника ( малые Луны). Галилей назвал их: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто (показать их во время рассказа диктора). Оказалось, что есть вращающиеся тела не только около Солнца и Земли, да и само Солнце оказалось вращающимся и на нем были «темные пятна»!

Но наиболее поразительным открытием оказалось все – таки само звездное небо! Выяснилось, что оно заполнено огромным количеством звезд, не различимых ранее простым глазом! Особенно потряс Галилея Млечный Путь: в нем этих самых звезд оказалось видимо – невидимо!

Конечно, ученые всех стран, узнав об открытиях Галилея, начали стоить все боле мощные телескопы, которые давали все большее увеличение! Думалось, что скоро можно увидеть и поверхность звезд так же, как уже виделась поверхность планет. Но этим мечтам не удалось сбыться, при любых больших увеличениях звездочки виднелись, как светящиеся точки. Это говорило о том, что они расположены на очень большом расстоянии.

Для проведения наблюдений во многих странах были созданы специальные научно – исследовательские учреждения – астрономические обсерватории. В нашей стране их несколько десятков: Главная астрономическая обсерватория Российской Академии наук – Пулковская в Санкт – Петербурге (показать), Специальная астрофизическая обсерватория ( на Северном Кавказе), Государственный астрономический институт имени П.К. Штернберга ( в Москве) и другие.

Современные обсерватории оснащены крупными оптическими телескопами. Телескопы увеличивают угол зрения ( что мы воспринимаем как увеличение) и собирают во много раз больше света ( потому что диаметр «глаза телескопа» имеет больше диаметр, а значит, площадь, через которую попадает свет), поэтому и видны более слабые объекты, не видимые невооруженным глазом.

Оптические телескопы бывают рефракторы, в которых используются большие линзы

( показать схему и внешний вид). Для получения больших увеличений нужны большего диаметра, а значит и более массивные, линзы. Но начинают сказываться напряжения в стекле, возникающие под действием давлений в стекле под действием сил тяжести массивных стекол. Такие телескопы начинают давать искаженные изображения.

Поэтому используют телескопы – рефракторы, основную часть которых составляют вогнутые зеркала (часто изготавливаемые из металла, на поверхность которого наносится тонкий слой серебра) (показать схему и внешний вид).

С помощью телескопов производят не только визуальные , но и фотографические наблюдения, а так же спектральные наблюдения. Такие телескопы, приспособленные для фотографирования небесных тел, называются астрографами. Фотографические наблюдения имеют ряд преимуществ: а) документальность (способность фиксировать происходящие события и сохранять полученную информацию),б) моментальность (способность фиксировать кратковременные процессы),в) панорамность ( способность запечатлевать несколько объектов одновременно ,г) интегральность (способность накапливать свет от слабых источников, д) детальность ( возможность запечатлеть и потом изучать большое число деталей объекта.

Кроме видимого света небесные тела излучают электромагнитные волны в невидимом диапазоне ( инфракрасные, радиоволны, ультрафиолетовые волны, рентгеновское излучение и гамма – лучи) ( всеволновая оптика). Для таких исследований используются радиотелескопы. Один из крупнейших радиотелескопов – «РАТАН – 600» - установлен в Специальной астрофизической обсерватории. Его антенна состоит из элементов (щитов), расположенных по окружности диаметром 600 метров ( показать на схеме и внешний вид). Там же находится телескоп – рефлектор с диаметром зеркала 6 метров ( показать схему и внешний вид).

Значительная часть невидимого излучения небесных тел поглощается земной атмосферой и не доходит до поверхности Земли. Поэтому наземные наблюдения приходится дополнять внеатмосферными, которые стали возможны благодаря успешным запускам искусственных спутников Земли (ИСЗ), автоматических межпланетных станций (АМС) и орбитальных станций. Важные научные результаты получены с помощью российских и зарубежных орбитальных обсерваторий: «Астрон», «Гранат», «Космический телескоп им. Хаббла» и других. Таким образом, астрономия из оптической превратилась во всеволновую. (все это показывать на схемах, внешний вид по ходу рассказа).

Мы будем выполнять только простейшие наблюдения. Без них просто трудно глубоко понять и прочно усвоить сущность всех физических явлений , происходящих на просторах Вселенной.

Таким образом, мы рассмотрели, для чего и как проводятся наблюдения, при помощи каких приборов и сложных научных учреждений происходит изучение обозримой нами Вселенной. Осмысление наблюдаемых объектов, процессов и явлений необходимы нам для правильного понимания сложных взаимосвязей на просторах пространства и времени, для построения и понимания современной ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА!

( дом. задание: параграф 1 ( часть 2 и 3) (Е.П.Левитан), параграф 2 (Воронцов – Вельяминов). В Шабловский, Занимательная астрономия ( стр. 74 – 86).