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 ________________ В.А. Ащеулов « ____ » _____________ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ АСТРОНОМИЯ Для подготовки дипломированного специалиста Специальность 020804 – Геоэкология Код квалификации – 65 (геоэколог) Новосибирск 2011 г 2011 г. ГОС ВПО 020804 – Геоэкология Рабочая программа дисциплины ЕН.Ф.06 - Астрономия 1 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. 1 ГОС ВПО 020804 – Геоэкология Рабочая программа дисциплины ЕН.Ф.06 - Астрономия 2 3. ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ Вид учебной работы 94 51 34 Семестр 4 94 51 34 17 17 43 43 + + Всего часов Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия Лекции Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) и (или) другие виды аудиторных занятий Самостоятельная работа 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 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Раздел дисциплины Лекции Введение. Звёздное небо и небесная сфера. Системы измерения времени. Календарь. Законы небесной механики. Земля. Луна. Астрофизика. Солнечная система. Элементы физики Солнца. Элементы физики звёзд. Галактика. Проблемы космогонии и космологии. 2 6 4 4 4 2 4 2 2 2 2 ЛР 6 4 2 1 4 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 ГОС ВПО 020804 – Геоэкология Рабочая программа дисциплины ЕН.Ф.06 - Астрономия 3 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. 3 ГОС ВПО 020804 – Геоэкология Рабочая программа дисциплины ЕН.Ф.06 - Астрономия 4 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 4 ГОС ВПО 020804 – Геоэкология Рабочая программа дисциплины ЕН.Ф.06 - Астрономия 5 диаметр галактики». Пульсирующая Вселенная и её возраст. Модель горячей Вселенной. Реликтовое излучение. Теория большого взрыва. Критерий гравитационной неустойчивости. Проблема протогалактик. 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ № № раздела Лабораторные работы и практические занятия п/п дисциплины 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. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. Учебное пособие. М., 2004. – 544с. 2. Гиенко Е.Г. Астрометрия и геодезическая астрономия. Учебное пособие, Новосибирск, 2011. – 168с. Элетронный ресурс: 3. Гиенко Е.Г. Астрометрия и геодезическая астрономия. Учебное пособие, Новосибирск, 2011. – 168с. http://lib.ssga.ru – официальный сайт научно - технической библиотеки СГГА. б дополнительная литература. 1. Воронцов-Вельяминов Б.А. Сборник задач и практических упражнений по астрономии. М.: Просвещение. – 1980 г. – 56с. 2. Зигель Ф.Ю. Астрономия в её развитии. Москва, «Просвещение», 1988 г. – 160с. 3. Ганагина И.Г. Астрономия. – Лабораторный практикум. – Новосибирск: СГГА. – 2002, 2005. http://lib.ssga.ru – 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: 5 ГОС ВПО 020804 – Геоэкология Рабочая программа дисциплины ЕН.Ф.06 - Астрономия 6 Кузьмин В.И. – доцент, кандидат геолого-минералогических наук, Сибирская государственная геодезическая академия (СГГА) Программа согласована с кафедрой ___________________________ Зав. выпускающей кафедрой ___________________________ Программа рассмотрена на заседании кафедры астрономии гравиметрии и рекомендована к внедрению в учебный процесс. Протокол № от 20 и г. Заведующая кафедрой астрономии и гравиметрии ________________ И.Г. Ганагина Программа одобрена Учебно-методическим советом ИГиМ Протокол № от 20 г. Председатель УМС ______________ С. В. Середович 6