Презентация, доклад к уроку астрономии в 10 классе по теме: Небесные координаты

концентрические дуги на фото - следы путей звезд 

За центр небесной сферы, как правило, принимают глаз наблюдателя

Для находящегося на поверхности Земли наблюдателя вращение небесной сферы воспроизводит суточное движение светил на небе

Центр небесной сферы:
где находится наблюдатель (топоцентрическая небесная сфера),
в центр Земли (геоцентрическая небесная сфера),
в центр той или иной планеты (планетоцентрическая небесная сфера),
в центр Солнца (гелиоцентрическая небесная сфера) или в любую др. точку пространства.

Отвесная линия пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках – зените, над головой наблюдателя, и надире – диаметрально противоположной точке

•

Z'

Z

О

Вблизи северного полюса мира в настоя­щее время находится α Малой Медведицы - Полярная звезда

Ось мира пересе­кает небесную сферу в двух точках Р и Р₁ - полюсах мира

•

Z'

Z

О

P'

P

Ось мира

Небесный экватор пересекается с математическим горизонтом в двух точках: точке востока и точке запада. Точка востока Е - точка, в которой точки вращающейся небесной сферы пересекают математический горизонт, переходя из невидимой полусферы в видимую

W - точка запада

•

Z'

Z

О

P'

P

E

W

Небесный экватор

•

Z'

Z

О

P'

P

E

W

Небесный меридиан

NS - полуденная линия (в этом направлении отбрасывают тень предметы, освещаемые Солнцем, в полдень)

Полуденная линия - линия пересечения плоскости небесного меридиана и плоскости математического горизонта

•

Z'

Z

О

P'

P

N

S

E

W

Полуденная линия

Большой полукруг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и через светило М, называется часовым кругом или кругом склонения светила 

Видимые суточные движения светил совершаются по суточным параллелям

Большой полукруг небесной сферы, проходящий через зенит, светило М и надир, называется кругом высоты, 
вертикальным кругом или вертикалом 
светила

Плоскость эклиптики пересекается с плоскостью небесного экватора под углом
ε = 23°26'.

•

Эклиптика

Эклиптика

♈

♎

♈ - знак Овна ♎ - знак Весов

В точке весеннего равноденствия (♈) Солнце переходит из южного полушария небесной сферы в северное, в точке осеннего равноденствия (♎) - из северного полушария небесной сферы в южное

Прямая, проходящая через эти две точки - линия равноденствий

•

Две точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствия на 90° и максимально удалённые от небесного экватора - точки солнцестояния 

Точка летнего солнцестояния (♋) 
находится в северном полушарии, 
точка зимнего солнцестояния (♑)
в южном полушарии

♋

♑

•

Координата склонение δ светила М - дуга mM часового круга РMmP' от небесного экватора до светила

или центральный угол mOM (в плоскости часового круга).

Отсчитываются в пределах от 0° до +90° к северному полюсу мира и от 0° до -90° к южному полюсу мира

N

S

Q

Q΄

O

Z

Z΄

P

P΄

M

m

♈

p

δ

•

или центральный угол QOm (в плоскости небесного экватора)

Часовые углы отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, т.е. к западу от верхней точки Q небесного экватора, в пределах от 0° до 360° или от 0ʰ до 24ʰ

В процессе суточного вращения небесной сферы склонения δ светил
не изменяются (если пренебречь собственным движением звёзд), а часовые углы t увеличиваются. 

•

Прямое восхождение α светила М - дуга небесного экватора ♈m от точки весеннего равноденствия ♈ до часового круга, проходящего через светило

Отсчитывается в сторону противоположную суточному вращению в пределах от 0° до до 360° или от 0ʰ до 24ʰ

α

•

или центральный угол ♈Оm (в плоскости небесного экватора)

O

m

Зенитное расстояние z светила М - дуга вертикального круга ZM от зенита до светила или центральный угол ZOM. Зенитные расстояния отсчитываются в пределах от 0° до 180° в направлениях от зенита к надиру. z + h = 90°

Высота h светила М - дуга вертикального круга mM от математического горизонта до светила

или центральный угол mOM

z

h

Высоты отсчитываются в пределах от 0° до +90° (к зениту) и от 0° до –90° (к надиру)

или центральный угол SOm (в плоскости математического горизонта)

Азимуты отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, т. е. к западу от точки юга S, в пределах от 0° до 360°

Система координат используется для непосредственных определений видимых положений светил с помощью угломерных инструментов

А

Чтобы определить географическую широту местности, достаточно измерить высоту полюса мира над горизонтом:

Здесь звезды не заходят и не восходят,
их высота над горизонтом неизменная

На средних географических широтах 
существуют восходящие и 
заходящие звезды и те, которые никогда не опускаются под горизонт

Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом

Созвездия, лежащие около южного полюса мира, являются невосходящими.

Каждая звезда здесь проходит над горизонтом ровно половину своего пути

Северный полюс мира совпадает с точкой севера, а южный полюс мира - с точкой юга.
Ось мира расположена в плоскости горизонта

Момент верхней кульминации центра Солнца - истинный полдень,
момент нижней кульминации - истинная полночь

h = 90° - φ + δ

Географическую широту можно определить, измеряя высоту любого светила с известным склонением δ в верхней кульминации

В нижней кульминации: -h = 90° - φ - δ или
h = δ + φ - 90°

∠QOZ = ∠PON как углы с взаимно перпендикулярными сторонами

Дано:
δ = +38°47′
h = 90°
φ - ?

h = 90° - φ + δ

φ = 90° - h + δ

φ = 90° - 90° + 38°47′ = 38°47′

Сириус был в верхней кульминации на высоте 10°. Чему равна широта места наблюдения?

Дано:
δ = -16°39′
h =10°
φ - ?

h = 90° - φ + δ

φ = 90° - h + δ

φ = 90° - 10° + (-16°39′) = 63°21′