Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Сибирская Государственная Геодезическая Академия»
(ФГБОУ ВПО «СГГА»)
Кафедра астрономии и гравиметрии
УТВЕРЖДАЮ |
Проректор по УР |
________________ |
« ____ » _____________ 2011 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
АСТРОНОМИЯ
Для подготовки
Специальность 020804 – Геоэкология
Код квалификации – 65 (геоэколог)
Новосибирск 2011 г
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины «Астрономия» студент должен знать:
− научную картину Вселенной, историю астрономии, практическое значение астрономии;
− строение Солнечной системы, Галактики, метагалактики;
− основы физического строения всех населяющих Вселенную тел и законы их движения, возникновения и развития;
− средства и методы наблюдений и изучения Вселенной, в том числе астрофизические и космические.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучив дисциплину, студенты специальности 020804 – Геоэкология должны уметь:
− пользоваться картой звёздного неба;
− определить приближённые координаты места, солнечное время, декретное время;
− рассчитать некоторые геометрические и физические характеристики светил;
− объяснить вопросы происхождения и эволюции небесных тел.
Разбираться в системах небесных сферических координат, в созвездиях.
Знать научную картину Вселенной, историю астрономии, практическое значение астрономии.
Знать строение Солнечной системы, Галактики, метагалактики.
Знать физическое строение всех тел Вселенной, законы их движения, возникновения и развития.
Знать средства и методы наблюдений и изучения Вселенной, в том числе космические.
Уметь применить астрономические знания на практике: в определении местоположения, времени и физических характеристик светил.
3. ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы | Всего часов | Семестр |
4 | ||
Общая трудоемкость дисциплины | 94 | 94 |
Аудиторные занятия | 51 | 51 |
Лекции | 34 | 34 |
Практические занятия (ПЗ) | ||
Семинары (С) | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 |
и (или) другие виды аудиторных занятий | ||
Самостоятельная работа | 43 | 43 |
Курсовой проект (работа) | ||
Расчетно-графические работы | ||
Реферат | + | + |
и (или) другие виды самостоятельной работы | ||
Вид итогового контроля | зачет |
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.
№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ЛР |
1. | Введение. | 2 | |
2. | Звёздное небо и небесная сфера. | 6 | 6 |
3. | Системы измерения времени. Календарь. | 4 | 4 |
4. | Законы небесной механики. | 4 | 2 |
5. | Земля. Луна. | 4 | 1 |
6. | Астрофизика. | 2 | |
7. | Солнечная система. | 4 | 4 |
8. | Элементы физики Солнца. | 2 | |
9. | Элементы физики звёзд. | 2 | |
10. | Галактика. | 2 | |
11. | Проблемы космогонии и космологии. | 2 |
4.2. Содержание разделов дисциплины
1. Введение.
Предмет и задачи астрономии. Основные этапы развития и разделы астрономии. Практическое значение астрономии и ее связь с другими науками. Астрономия и история человечества. Методы астрономических исследований. Роль наблюдений в астрономии; астрономические обсерватории. Оптические и радиотелескопы. Лазерная локация Луны. Понятие о методах внеатмосферной астрометрии. Миссия Хаббла.
2. Звёздное небо и небесная сфера.
Основные созвездия и светила. Видимое движение светил и планет. Основные точки, круги, линии и плоскости небесной сферы. Географические координаты. Горизонтальные и экваториальные системы небесных координат. Связь между ними. Суточное вращение небесной сферы. Эклиптика. Годичное движение Солнца. Суточное движение Солнца на разных широтах. Звездное небо, его изображение на звездных картах. Созвездия. Звёздные и другие каталоги. Факторы, влияющие на положения светил на небесной сфере. Рефракция, прецессия, нутация. Годичный и суточный параллаксы. Аберрация. Принципы определения широт, долгот и азимутов.
Солнце и время. Видимое движение Солнца. Движение Солнца по эклиптике, времена года и климатические пояса. Зодиак. Движение Солнца как отражение орбитального движения Земли.
3. Системы измерения времени. Календарь.
Время и его измерение. Звёздные сутки. Звездное время. Истинные солнечные сутки. Среднее солнечное время.
Звездное. Солнечное (истинное, среднее). Уравнение времени. Всемирное время UTC, UT0, UT1. Понятие о современном атомном времени, понятие о координатном и собственном времени. Эфемеридное время. Календари. Юлианский период.
4. Законы небесной механики.
Видимое и истинное движение планет. Строение и масштаб Солнечной системы. Законы Кеплера. Элементы орбит. Синодические и сидерические периоды. Закон всемирного тяготения. Задача двух тел. Третий (уточненный) закон Кеплера. Понятие о возмущенном движении. Масса и размеры притягивающих тел. Устойчивость планетной системы. Поверхность и предел Роша. Приливы.
5. Земля. Луна.
Определение фигуры и размеров Земли. Определение расстояний до небесных тел. Параллакс. Определение размеров небесных тел. Доказательства суточного вращения Земли и годичного обращения Земли вокруг Солнца. Прецессия и нутация. Неравномерность вращения Земли.
Земля и Луна: физическая характеристика, движение и эволюция.
Способы создания карт и атласов участков поверхности Луны, планет Солнечной системы и их спутников. Назначение имен астрономических объектов. Видимое движение и фазы Луны. Периоды обращения Луны, либрации. Лунные и солнечные затмения. Сарос.
6. Астрофизика.
Задачи и основные разделы астрофизики. Астрофизические инструменты. Астрофотография, спектроскопия. Определение физических, химических свойств и скорости движения по спектрам. Радиоастрономия.
7. Солнечная система.
Планеты земной группы. Планеты – гиганты. Малые планеты. Кометы. Метеоры, метеорные потоки, метеориты.
8. Элементы физики Солнца.
Фотосфера и хромосфера. Хромосферные факелы, флоккулы, протуберанцы. Солнце как газовый шар. Гидростатическое равновесие Солнца. Солнечные пятна. Динамика внешних слоев Солнца. Солнечная активность и солнечные вспышки. Источники энергии Солнца. Техника безопасности при наблюдении Солнца в телескоп. Приборы для наблюдения Солнца. Обстоятельства и эфемериды солнечного затмения 1 августа 2008 г. в г. Новосибирске. Гравитационное сжатие. Термоядерный синтез.
Диаграмма спектр-светимость (Герцшпрунга-Рессела). Спектральные классы звезд. Гиганты, сверхгиганты, субкарлики, белые карлики. Внутренне строение звёзд. Политропные и другие модели звёзд. Переменные звёзды. Пульсирующие переменные звёзды.
9. Элементы физики звёзд.
Расстояния до звезд. Многообразие в мире звёзд. Светимость, размеры, температура. Звездные величины, абсолютные звездные величины. Спектральная классификация. Диаграмма Герцпрунга-Рессела. Цефеиды, двойные, кратное, переменные, новые, сверхновые звезды. Эволюция звезд. Сверхновые звёзды. Пульсары. Нейтронные звёзды. Чёрные дыры. Гравитационный радиус тела. Эффект замедления времени. Сфера Шварцшильда.
10. Галактика.
Млечный путь. Строение и население Галактики. Звездные скопления. Вращение Галактики. Классификация галактик. Элементы внегалактической астрономии. Определение расстояний до галактик и их размеров. Физические свойства, ядра галактик. Радиогалактики. Квазары. Метагалактики. Другие Галактики. Туманности и галактики. Распределение галактик в пространстве. «Чёрные области» во Вселенной. Типы галактик. Расстояния до галактик. Вращение галактик. Красное смещение в спектрах галактик. «Разбегание» галактик. Активные галактики и квазары.
11. Проблемы космогонии и космологии.
Эволюция звезд и источники звездной энергии. Происхождение планет. Современные представления о происхождении и эволюции солнечной системы. Возраст Земли и других небесных тел. Современные достижения космологии. Масштабный фактор. Критическая плотность. Проблема расстояний в космологии. Зависимость «красное смещение - угловой диаметр галактики». Пульсирующая Вселенная и её возраст. Модель горячей Вселенной. Реликтовое излучение. Теория большого взрыва. Критерий гравитационной неустойчивости. Проблема протогалактик.
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№ п/п | № раздела дисциплины | Лабораторные работы и практические занятия |
1. | 2 | Знакомство со звездным небом |
2. | 2 | Системы небесных координат |
3. | 4,5,7 | Движение планет, законы Кеплера, параллакс. |
4. | 3 | Системы измерения времени в астрономии |
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература.
1. , Мороз курс астрономии. Учебное пособие. М., 2004. – 544с.
2. Гиенко и геодезическая астрономия. Учебное пособие, Новосибирск, 2011. – 168с.
Элетронный ресурс:
3. Гиенко и геодезическая астрономия. Учебное пособие, Новосибирск, 2011. – 168с. http://lib. ***** – официальный сайт научно - технической библиотеки СГГА.
б) дополнительная литература.
1. Воронцов-Вельяминов задач и практических упражнений по астрономии. М.: Просвещение. – 1980 г. – 56с.
2. Зигель в её развитии. Москва, «Просвещение», 1988 г. – 160с.
3. Ганагина . – Лабораторный практикум. – Новосибирск: СГГА. – 2002, 2005. http://lib. ***** – официальный сайт научно - технической библиотеки СГГА.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Планетарий (звездное небо, аудио-слайд – программы, кинофильмы); Подвижная карта звездного неба; Звездный глобус; Модель небесной сферы; Пакеты программ на ПЭВМ (имитация планетария).
Рабочая программа составлена в соответствии с учебным планом для специальности 020804 – Геоэкология.
Программу составил:
– доцент, кандидат геолого-минералогических наук, Сибирская государственная геодезическая академия (СГГА)
Программа согласована с кафедрой ___________________________
Зав. выпускающей кафедрой ___________________________
Программа рассмотрена на заседании кафедры астрономии и гравиметрии и рекомендована к внедрению в учебный процесс.
Протокол № от 20 г.
Заведующая кафедрой
астрономии и гравиметрии ________________
Программа одобрена Учебно-методическим советом ИГиМ
Протокол № от 20 г.
Председатель УМС ______________
