Преподавание астрономии в школе (сборник статей)| << Предыдущая |
Наблюдения серебристых облаков
Серебристые облака появляются в летние месяцы по ночам на сумеречном (освещенном) сегменте неба, в области северной стороны горизонта. В отличие от обычных, низких облаков, кажущихся темными, они имеют светлый жемчужно-серебристый цвет.
Такой вид облаков объясняется тем, что они плавают в атмосфере на высоте 80-85 км над поверхностью Земли и освещаются солнечными лучами.
В средних широтах (от 50 до 60°) серебристые облака, как правило, появляются с конца мая до средины августа.
Простейшие наблюдения серебристых облаков состоят в регистрации их появления и кратком описании их структуры и движения.
Поскольку желательны ежедневные наблюдения серебристых облаков, то лучше всего создать небольшой коллектив наблюдателей, члены которого будут поочередно вести наблюдения каждый безоблачный вечер.
Наблюдения северной (от северо-запада до северо-востока) области неба вблизи горизонта следует начинать с наступления сумерек, осматривая горизонт через каждые 15 минут.
При появлении серебристых облаков необходимо отметить время их появления, с точностью до 1 минуты, после чего, не сходя с места, сделать схематический рисунок формы, размеров и структуры облаков.
При этом отмечается расположение серебристых облаков относительно 2-3 выделяющихся земных предметов. Через 10-15 минут следует снова заметить положение облаков относительно тех же предметов, что даст возможность (при обработке наблюдений) судить о скорости их перемещения. В случае заметных изменений в форме и структуре облаков необходимы повторные зарисовки.
По окончании наблюдений нужно обязательно измерить угловые расстояния (с точностью до 1°) между земными предметами, что может быть легко выполнено с помощью школьного транспортира, имеющегося в каждой школе.
 |
При получении достаточных навыков в работе с классным транспортиром можно с его помощью определять высоту нижней и верхней границ серебристых облаков, а также их протяженность вдоль горизонта.
Весьма желательны фотографические наблюдения (рис. 1) серебристых облаков простыми фотокамерами, установленными на обычном штативе. Фотоаппарат следует направлять на серебристые облака таким образом, чтобы в поле зрения кадра попало 2-3 земных предмета, высота и азимут которых определяются после наблюдений угломерным инструментом, а при его отсутствии -классным транспортиром.
Моменты начала экспозиции ни в коем случае не должны быть произвольными, а обязательно следующими (по декретному времени): 21 час 00 мин, 21 час 15 мин, 21 час 30 мин, и т. д. через каждые 15 мин. Это необходимо для сопоставления фотографий серебристых облаков, полученных в различных пунктах наблюдения.
Более полезными и ценными являются фотографические наблюдения серебристых облаков из двух пунктов, расположенных на расстоянии 15-20 км друг от друга, в направлении восток-запад. Эти наблюдения дадут возможность определить высоту серебристых облаков.
Фотографические наблюдения серебристых облаков требуют особой обработки, недоступной школьникам. Поэтому экспонированные пластинки нельзя проявлять на месте. Их следует в полной темноте пронумеровать (простым карандашом, в левом верхнем углу, на эмульсии), плотно завернуть в черную бумагу и, уложив в коробку, выслать в Московское отделение ВАГО вместе с журналом наблюдений, в котором фиксируются все сведения о наблюдениях (моменты времени, продолжительность экспозиции, дата наблюдения, место наблюдения и т. д.). Вместе с негативами необходимо выслать чистую (неэкспонированную) фотопластинку, взятую из той же коробки, из которой брались пластинки для фотографирования серебристых облаков. Эта пластинка должна быть завернута совершенно отдельно и на обороте сделана надпись: "Для калибровки".
Наблюдения полярных сияний
Эти наблюдения (рис. 2) также желательно проводить ежедневно, начиная с сумерек, с одного и того же места, с которого хорошо видна северная часть горизонта. Предварительно желательно определить и обозначить направления на следующие точки: север, северо-восток, восток, северо-запад, запад. По этим точкам определяется положение полярных сияний при наблюдениях.
 |
|
| Полярное сияние над Мурманском |
|
Наблюдения фиксируются в журнале, в котором указывается название пункта, его географические координаты, дата и время наблюдения, фамилия наблюдателя. Высота и ширина полярных сияний (и отдельных их лучей) определяются классным транспортиром с точностью до 1°.
Различным формам полярных сияний присвоены обозначения:
Однородные неподвижные дуги..........НА
Однородные полосы ...................НВ
Пульсирующие дуги....................РА
Диффузно-светящиеся поверхности .....DS
Пульсирующие поверхности .............PS
Слабое свечение вблизи горизонта......G
Дуги лучистого строения..............RA
Полосы лучистого строения............RB
Драпри (занавесы)....................D
Лучи одиночные или пучки лучей ......R
Корона................................С
Пылающее (пламенное) сияние .........F
|
Если наблюдается переход формы сияния в другую форму, то дается двойное обозначение со стрелкой, например:
R
D или RСD и т. д.
Интенсивность полярных сияний оценивается в условной четырехбалльной шкале: 1-слабозаметное; 2-хорошо заметное; 3-яркое; 4-очень яркое.
Одновременно фиксируются цвет сияния и облачность неба в десятибалльной шкале, т. е. в десятых долях неба. Например, если облаками закрыта одна десятая часть небосвода, то облачность обозначается, как 1 балл. При закрытии облаками половины небосвода облачность будет 5, а при сплошной облачности -10 баллов.
Примерная запись наблюдений будет выглядеть так:
Дата |
Время |
Форма сияния |
Интенсивность |
Положение сияния |
Высота над горизонтом |
Облачность |
Цвет сияния |
1957г. 13/VIII |
20 ч. 16 м.- |
R |
3 |
NE |
16° |
2 |
Красноватый |
Все описанные выше наблюдения очень важны в 1957-1958 гг., поскольку дадут обильный материал для изучения физики атмосферы по программе Международного геофизического года.
В школьных условиях возможны также систематические наблюдения переменных звезд и Солнца. Эти наблюдения требуют применения простейших астрономических инструментов -полевого (призменного) бинокля и небольшого школьного телескопа. Бинокль применяется для наблюдений переменных звезд, а телескоп -для наблюдений Солнца. Поэтому в зависимости от наличия в школе тех или иных простейших инструментов могут быть организованы рекомендуемые наблюдения.
Наблюдения переменных звезд
Для начала мы рекомендуем перечень переменных звезд, указанных в школьном астрономическом календаре, а затем в астрономическом календаре ВАГО.
Для наблюдения переменных звезд необходимо выбрать по звездному атласу соответствующие звезды сравнения. Звезды сравнения подбираются так, чтобы их цвет был одинаковым с цветом изучаемой переменной звезды, а по блеску одна из звезд сравнения должна быть немного ярче, а другая немного слабее переменной звезды.
Разность в блеске между звездами сравнения мысленно делится на 10 интервалов, и блеск переменной звезды оценивается в долях этого интервала.
Так, если выбраны две звезды сравнения а и в, а переменная vоказалась по блеску как раз посредине между ними, то запись звезд такая: а 5 v 5 в.
Если переменная звезда несколько слабее звезды а и заметно ярче звезды в, то запись может быть такой: а 2 v 8 в или, скажем: а 3 v 7 в.
Точность этих оценок достигается опытом, наблюдениями. Зная звездные величины звезд сравнения а и в (некоторые из них приводятся в школьном астрономическом календаре, более подробный список -в астрономическом календаре ВАГО за 1952 и 1953 гг.), можно вычислить звездную величину исследуемой звезды v по формуле:
где: m -звездные величины соответствующих звезд, а n -интервал в блеске между звездой а и переменной звездой v.
Наблюдения переменных звезд следует производить систематически, с интервалами в зависимости от типа переменной звезды. Короткопериодические цефеиды желательно наблюдать в течение вечера несколько раз, через каждые 20-30 минут; долгопериодические цефеиды достаточно наблюдать 2 раза в вечер, с интервалами в 1,5-2 часа, а красные долгопериодические переменные -один раз в 8-10 дней. Что касается затменных звезд, то сроки их наблюдений также зависят от периодов их переменности: чем больше период, тем реже их следует наблюдать. Особое внимание наблюдениям нужно уделять в эпохи максимумов физических переменных звезд (цефеиды, долгопериодические переменные) и в эпохи минимумов затменно-переменных звезд.
После приобретения навыков в наблюдении ярких переменных звезд можно приступить к наблюдению слабых и малоисследованных переменных, согласно перечню, имеющемуся в литературе, указанной в конце статьи (4, б, 7, 8).
При наблюдении переменных звезд обязательно отмечать дату и время с точностью до 1 минуты.
Наблюдения Солнца
Систематические простейшие наблюдения Солнца приобретают особое значение в Международном геофизическом году, когда придается особое значение изучению влияния солнечной активности на геофизический процесс.
Наиболее доступны для школьников наблюдения солнечных пятен. Ни в коем случае нельзя смотреть на Солнце в телескоп во избежание сожжения глаз. Наблюдения Солнца следует вести на легком экране, укрепленном на окулярном телескопе. На экран накалывается (или крепится с помощью колец, изготовленных из бытовой ленточной резинки) лист чистой бумаги, на котором циркулем начерчена окружность радиусом 5 см. Расстояние экрана от окуляра телескопа и фокусировка выбираются такими, чтобы резкое изображение Солнца совпало с начерченной на бумаге окружностью. После этого на бумаге очерчиваются контуры проектирующихся пятен, с наибольшими возможными подробностями.
Ядро пятна затушевывается более плотно, чем его полутень.
Во время зарисовки необходимо все время перемещать телескоп, чтобы изображение Солнца не сходило с нарисованной на бумаге окружности. Поэтому наблюдения Солнца следует производить двум наблюдателям,один из которых зарисовывает пятна, а другой -перемещает телескоп.
После того как зарисовка окончена, необходимо прекратить перемещение телескопа и проследить (по какому-нибудь пятну) движение изображения Солнца по рисунку, отметив это движение прямо на рисунке стрелкой, которая поможет ориентировать рисунок при обработке.
Такие наблюдения желательно проводить три раза в сутки -утром, вблизи полдня и к вечеру.
В журнале наблюдений отмечаются время наблюдений, состояние облачности, тип телескопа, диаметр его объектива и увеличение.
Наблюдения Солнца следует вести всегда при одном и том же увеличении.
Простейшая обработка наблюдений Солнца доступна каждому школьнику старших классов и состоит в подсчете пятен и определении их площади в долях площади солнечного диска.
Пятнообразовательная деятельность Солнца характеризуется относительным числом пятен W, которое определяется по формуле W=10g+f.
Здесь g-число групп пятен;f-общее количество пятен.
Группой называется совокупность близких друг к другу пятен, независимо от их общего числа, причем, если пятно одиночное, то оно также считается отдельной группой. Для подсчета площади пятен нужно использовать шаблон, прилагаемый к инструкциям и справочникам (5, 7, 11), или изготовить шаблон самим. На листе кальки проводится окружность радиусом 5 см, а внутри окружности, сверху вниз, проводятся маленькие окружности радиусом 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5 мм. Тогда площади этих окружностей будут равны соответственно: 1, 4, 9, 16, 25, 36, 64, 100-стотысячных долей площади солнечного диска. Накладывая шаблон на рисунок Солнца, можно измерить площадь пятен и получить общую сумму этих площадей, которая также характеризует солнечную активность.
Таковы наиболее простые научные наблюдения, которые вполне доступны школам и при их массовости будут весьма полезными для науки. Мы уже указывали вначале, что каждое наблюдение должно быть подвергнуто обработке и сопоставлению с другими наблюдениями. Поэтому мы приводим адреса некоторых отделений Всесоюзного астрономо-геодезического общества, по которым необходимо высылать наблюдения:
- 1. Московское отделение -Москва, К-9, почтовый ящик 1268.
- 2. Ленинградское, -Ленинград, 103, Кировский проспект, д. 2, кв. 15, П. М. Горшкову.
- 3. Одесское, -Одесса, Парк Шевченко, Астрономическая обсерватория, В. П. Цесевичу.
- 4. Рижское, -Рига, ул. М. Калею, д. 10/12, Институт физики и математики АН Латвийской ССР, Рижское отделение ВАГО.
- 5. Киевское. -Киев, 53, Обсерваторная ул., д. 3,Астрономическая обсерватория, Д. В. Пясковскому.
- 6. Ереванское, -Ереван, ул. Налбадяна, д. 7, кв. 11, Л. Я. Ватьяну.
В заключение приводим список литературы, в которой можно найти более подробные указания к наблюдениям различной степени сложности.
ЛИТЕРАТУРА
- 1. Школьный астрономический календарь, Учпедгиз, 1957.
- 2. ДагаевМ. М. и Феды некий В. В. Инструкция для наблюдений метеоров, изд-во АН СССР, 1949.
- 3. ИсаевС. И., Богуславская Н. Я. иБронштейн В. А. Инструкция для наблюдений полярных сияний и серебристых облаков, изд-во АН СССР, 1948.
- 4. 3 и г е л ь Ф. Ю. Инструкция для наблюдений переменных звезд. Под ред. Б. В. Кукаркина, изд-во АН СССР, 1948.
- 5. Богуславская Н. Я. и Базилевич В. В. Инструкция для наблюделий Солнца, изд-во АН СССР, 1948.
- 6. Ц е с е в и ч В. П. Что и как наблюдать на небе, Гостех-издат, 1950.
- 7. Куликовский П. Г. Справочник астронома-любителя, изд. 2, Гостехиздат, 1953.
- 8. Паренаго П. П. и Кукаркин Б. В. Переменные звезды и способы их наблюдения, изд. 2, Гостехиздат, 1948.
- 9. Международный геофизический год. Астрономический календарь ВАГО на 1957 г.
- 10. О программе наблюдений серебристых облаков в Международном геофизическом году. Астрономический календарь ВАГО на 1957 г.
- 11. Шаронов В. В. Солнце и его наблюдение, Гостехиздат, 1948.
| << Предыдущая |
|
Публикации с ключевыми словами:
преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы
Публикации со словами: преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
