Практична робота №2 «Визначення небесних координат»
Мета роботи: навчитися визначати координати небесних світил.
Небесна сфера - уявна сфера довільного радіуса, в центрі якої знаходиться спостерігач.
Про
Стрімка лініяZZ 'перетинає небесну сферу у двох точках: в точці зеніту Z і в точці надира Z'.
Велике коло небесної сфери SWNES. площину якого перпендикулярна до прямовисної лінії, називається площиною математичного (істинного) горизонту.
Л
Рис 1.
інія перетину цієї площини з небесною сферою називається математичним або істинним горизонтом.
Пряма PP ', паралельна осі обертання Землі, проведена через центр небесної сфери, називається віссю світу. Точка P - північний полюс світу, точка P '- південний полюс світу.
Б
лоскость, що проходить через прямовисну лінію і вісь світу, називається площиною небесного меридіана. Лінія перетину цієї площини зі сферою називається небесним меридіаном (PZQP'Z'Q'P).
Точки перетину небесного меридіана з математичним горизонтом називаються точками півночі N і півдня S. Лінія NS - полуденна лінія.
Точки перетину небесного екватора і математичного горизонту - точки сходу E і заходу W.
Всі точки небесної сфери в її видимому добовому обертанні описують кола, паралельні небесному екватору і перпендикулярні до осі світу. Ці лінії називаються добовими паралелями (див. Bb 'на малюнку 2).
Горизонтальна система координат.
Видиме положення світил і будь-яких точок небесної сфери визначається небесними координатами.
У горизонтальній системі координат положення світила визначається двома координатами: азимутом A і висотою світила h (див. Малюнок 1).
АзімутA є кут між площинами: вертикала світила (велике коло, що проходить через світило, зеніт Z і надир Z ') і небесного меридіана і вимірюється дугою горизонту від точки півдня S до точки вертикалі світила (кут mOS). Астрономічні азимути відраховуються в сторону заходу в межах від 0º до 360º.
Висотойсветілаh називається кутова відстань світила від горизонту (кут mOM). Висота вимірюється дугою вертикала від горизонту до світила в межах: від 0º до 90º до зеніту і від 0º до -90º до Надіра. Також замість висоти h використовують поняття зенітного відстані z - дуги вертикала від зеніту до світила. Тут ми отримуємо співвідношення h + z = 90º.
Екваторіальна система координат.
У розглянутій екваторіальній системі координат положення світила визначається прямим сходженням α і схилянням δ (див. Рисунок 2).
Для побудови екваторіальних координат на сфері проводять коло відмін: велике коло, що проходить через світило M і полюса світу PP '.
Склоненіемсветіла δ називається його кутова відстань від небесного екватора. Схиляння вимірюють дугою кола відмін PMmP 'від небесного екватора до світила M (кут MOm). Межі вимірювання: від 0º до 90º в північній півкулі небесної сфери і від 0º до -90º в південній півкулі.
П
Теорема про висоту полюса світу над горизонтом.
В
Рис 3.
исота північного полюса світу hP над горизонтом дорівнює географічній широті φ місця спостереження.
Завдання 1. Визначити значення небесних координат h, A, α і δ для зазначених точок небесної сфери.
Точка небесної сфери
Завдання 2. Побудувати небесну сферу для спостерігача, що знаходиться на широті 50º. Вказати на сфері зразкове положення небесного світила з координатами h = 45º; A = 45º.
кульмінація світил
Проходження світила через меридіан називається кульмінацією. У верхній кульмінації висота світила h максимальна, у нижній кульмінації - мінімальна. У верхній кульмінації світило може перебувати або на північ, або на південь від зеніту. Проміжок часу між кульмінаціями - половина доби.
Явище проходження світилом південної половину небесного меридіана PZQSZ'P 'називається верхньою кульмінацією.
Нижньої кульмінацією називається проходження світила через північну половину небесного меридіана PNQ'Z'P '.
У заходять світил над горизонтом видно обидві кульмінації, у висхідних і заходять нижня кульмінація відбувається під горизонтом, нижче точки півночі. Кожна зірка кульминирует в даній місцевості завжди на одній і тій же висоті над горизонтом, бо її кутова відстань від полюса світу і від небесного екватора не змінюється.
У момент верхньої кульмінації (рис. 4) світило з відміною δ φ світило (M4) у верхній кульмінації пере-Сека небесний меридіан на північ від зеніту (над точкою півночі Ν), між зенітом Z і північним полюсом світу Р. і тоді зенітне відстань світила:
В
його зенітне відстань
З формули (5) випливає, що при
висота h н ≥ 0 °, т. е. світило ніколи не заходить під го-горизонтів (заходять світило), а, згідно з формулою (5), у невисхідні світила hв
Практична робота №2 «Визначення небесних координат»
Практична робота Визначення поясного часу по карті годинних поясів
Контрольна робота №3 з небесної механіки «Рішення прямих і обернених задач небесної механіки в різних системах координат»