Читать онлайн «Методические указания к самостоятельной работе по решению задач по астрономии. Раздел 1. Сферические координаты, измерение времени»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра оптики и спектроскопии ПРАКТИКУМ ПО АСТРОНОМИИ Методические указания к самостоятельной работе по решению задач по астрономии Раздел I. Сферические координаты, измерение времени Для студентов физического факультета, студентов факультета географии и геоэкологии дневного и заочного обучения Составители: доц. В. Н. Расхожев асс. М. А. Ефимова Воронеж 2000  2 I. Задачи по сферической и практической астрономии 1. Изучение элементов небесной сферы. Системы небесных коорди- нат. Человек не воспринимает «на глаз» разницу в расстояниях до от- дельных небесных светил, когда рассматривает небо. Это дает возмож- ность ввести понятие небесной сферы - шаровой поверхности, имеющей произвольный бесконечно большой радиус, в центре которой находится наблюдатель (рис. 1). Рис. 1 Понятие небесной сферы навязано нам самой природой, но оказалось, что при определении взаимных угловых размеров проще решать задачи со сфе- рическими треугольниками, что в свое время успешно внедрили в практику арабские астрономы. Современная астрономия вводит это понятие не как на- ивную реальность, а как математически обоснованное построение. Это матема- тическая форма нашего восприятия наблюдаемой астрономической реальности. Если через центр небесной сферы провести прямую, совпадающую с на- правлением силы тяжести в этой точке (отвесную линию), то она пересечет не- бесную сферу в двух диаметрально противоположных точках. Та из них, кото- рая находится над головой наблюдателя, называется зенит и обозначается Z,  3 противоположная точка Z′ называется надир. Плоскость перпендикулярная к линии ZZ′ и проведенная через центр небесной сферы называется плоскостью математического горизонта. Она пересекает небесную сферу по окружности большого круга, которая называется математическим горизонтом. Суточное вращение Земли выделяет особое направление - ось мира (РР′). Она пересекает небесную сферу в двух точках - северном полюсе мира Р и юж- ном полюсе мира Р′. Далее выделим плоскость небесного экватора - плоскость проведенную через центр небесной сферы перпендикулярно оси мира. Очевид- но, что плоскость небесного экватора и плоскость экватора земного параллель- ны. Плоскость небесного экватора пересекает небесную сферу по окружности большого круга, называемую небесным экватором. Проведем плоскость через ось мира РР′ и линию зенит надир ZZ′. Эта плоскость называется плоскостью небесного меридиана, она пересекает небес- ную сферу по окружности большого круга, который называется небесным ме- ридианом. Небесный меридиан так же можно определить как большой круг не- бесной сферы, который проходит через полюс мира и зенит.