Présentation "Sphère céleste. Systèmes de coordonnées astronomiques" pour un cours d'astronomie (10e année) sur le sujet. Éléments de la sphère céleste. Sphère céleste - La sphère céleste est une sphère imaginaire de rayon arbitraire avec un centre au point d'observation. Position du point sur n

"Mystères spatiaux" - Parlez de la nécessité d'étudier de tels phénomènes naturels. En 1972, un astéroïde mesurant 60 à 80 mètres s’est envolé vers la Terre. Le père n’était pas d’accord pendant longtemps, mais finit par céder aux souhaits du jeune homme. Astéroïdes. L'émergence des météiotes. Mais Phaéton s'égara parmi les constellations célestes. Une belle légende devenue réalité base scientifique et des hypothèses sur l'origine des astéroïdes.

"Nebesni tila" - Quartier Ostannaya. Bérézen. Le Soleil est l'une des milliards d'étoiles que compte notre galaxie. Pégase est l'une des 88 étoiles visibles du ciel brillant. Hors du black-out du Soleil près de la France en 1999. Printemps. Plus Galileo Galilei, soulevant le soleil à l'aide du télescope, ayant marqué la nouvelle flamme. Nous devrions diviser notre planète en deux parties. Présentation « Corps célestes ».

"Points de la sphère céleste" - Les coordonnées équatoriales du Soleil changent continuellement tout au long de l'année. Le jour du solstice d'hiver, le 22 décembre, la déclinaison du Soleil ? = -23°27?. La position relative de l'équateur céleste et de l'écliptique. La position des luminaires sur la sphère céleste est déterminée par les coordonnées équatoriales. L'écliptique est la trajectoire annuelle apparente du centre du disque solaire le long de la sphère céleste.

"L'Origine des Galaxies" - Le nombre d'étoiles et la taille des galaxies peuvent varier. Galaxies elliptiques. La taille des galaxies varie de plusieurs milliers à plusieurs centaines de milliers d'années-lumière. On pense désormais que les noyaux de certaines galaxies sont des quasars. Evolution des galaxies. Notre Galaxie est aussi une galaxie spirale barrée.

"Petits corps du système solaire" - Types de petits corps. Météorites. Astéroïdes. Les comètes comptent parmi les corps les plus spectaculaires du système solaire. La surface de la Terre est constamment bombardée par des corps célestes de différentes tailles. Les astéroïdes sont de petits corps du système solaire. Comètes. Comètes Astéroïdes Météorites. Petits corps. Les comètes sont des sources de vie.

"Meteor Fall" - Cependant, les météorites sont les seuls corps extraterrestres disponibles pour une étude directe. Les météorites tombent très souvent. Chute de météorite. Présentation sur l'astronomie. Cratère de météorite de l'Arizona. Menace : mythes ou réalité. Les météorites volent à des vitesses de 15 à 80 km/s. Préparé par l'équipe d'Alexander Matveev « Reality ».

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Sphère céleste

Lorsque nous observons le ciel, tous les objets astronomiques semblent être situés sur une surface en forme de dôme, au centre de laquelle se trouve l'observateur.

Ce dôme imaginaire forme la moitié supérieure d'une sphère imaginaire appelée « sphère céleste ».



P – pôle nord céleste

Véritable horizon

N – pointe nord

S – pointe sud

Méridien céleste

R' – pôle sud céleste

Ligne de midi

Z' - nadir


La sphère céleste joue un rôle fondamental en indiquant la position des objets astronomiques.

Coordonnées horizontales

Dans un système de coordonnées horizontales, la position d'un objet est déterminée par rapport à l'horizon et par rapport à la direction sud (S).


Vertical – cercle de hauteur


Coordonnées horizontales

La position de l'étoile M est déterminée par sa hauteur h (distance angulaire de l'horizon le long du grand cercle - vertical) et azimut A (distance angulaire mesurée à l'ouest du point sud jusqu'à la verticale).

La hauteur varie : à partir de 0 ° jusqu'à +90 ° (au-dessus de l'horizon) de 0 ° jusqu'à -90 ° (sous l'horizon)

Changements d'azimut : à partir de 0 ° jusqu'à 360 °


Climax des corps célestes

Se déplaçant autour de l'axe du monde, les luminaires décrivent des parallèles quotidiens.

Le point culminant est le passage de l'astre à travers le méridien céleste.



Climax des corps célestes

Pendant la journée, il y a deux points culminants : supérieur et inférieur

Le luminaire non couchant a les deux points culminants au-dessus de l’horizon. L’étoile non montante a ses deux points culminants sous l’horizon.


Mais pour certains problèmes d’astronomie, le système de coordonnées doit être indépendant de la position et de l’heure de la journée de l’observateur. Un tel système est dit « équatorial ».

Coordonnées équatoriales

En raison de la rotation de la Terre, les étoiles se déplacent constamment par rapport à l'horizon et aux points cardinaux, et leurs coordonnées dans le système horizontal changent.


Équateur céleste

Déclinaison

α – ascension droite

Point d'équinoxe vernal

Cercle de déclinaison


Coordonnées équatoriales

Écliptique - la trajectoire apparente du Soleil à travers la sphère céleste.


Coordonnées équatoriales

La « déclinaison » d'une étoile se mesure par sa distance angulaire au nord ou au sud de l'équateur céleste.

"L'ascension droite" se mesure depuis l'équinoxe de printemps jusqu'au cercle de déclinaison de l'étoile.

"Ascension Droite" varie de 0 ° jusqu'à 360 ° ou de 0 à 24 heures.


Écliptique

L'axe de rotation de la Terre est incliné d'environ 23,5° par rapport à la perpendiculaire au plan de l'écliptique.

L'intersection de ce plan avec la sphère céleste donne un cercle - l'écliptique, la trajectoire apparente du Soleil sur une année.


Écliptique

Chaque année en juin, le Soleil se lève haut dans le ciel de l’hémisphère Nord, où les journées deviennent longues et les nuits courtes.

En passant du côté opposé de l’orbite en décembre, dans notre nord, les jours deviennent courts et les nuits longues.


Écliptique

Le Soleil parcourt toute l'écliptique en un an, se déplaçant de 1 ° , après avoir visité chacune des 12 constellations du zodiaque pendant un mois.

Description de la présentation par diapositives individuelles :

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L'astronomie est la science de l'Univers qui étudie la structure, l'origine et le développement des corps et systèmes célestes.

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1. Aristote au IVe siècle. Colombie-Britannique e. croyait que la Terre était au centre du monde et que le Soleil, la Lune et les étoiles étaient attachés à des sphères de cristal transparentes et tournaient autour d'elle. En observant les éclipses lunaires, il a conclu que la Terre avait une forme sphérique. Le monde terrestre, selon Aristote, est constitué de terre, d’air, d’eau et de feu. Le monde céleste est constitué d'une substance spéciale - la plène, une sorte d'éther.

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2. Au IIe siècle. n. e. L'astronome alexandrin Ptolémée, basé sur les idées d'Aristote et d'autres scientifiques, a créé un système géocentrique du monde. Selon la théorie de Ptolémée, le nombre de sphères célestes est de 55. Le système géocentrique du monde ne pouvait pas expliquer le mouvement des planètes et un certain nombre d'autres phénomènes observés.

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3. N. Copernic a publié en 1543 le livre «Sur la révolution des cercles célestes», dans lequel il a montré que le mouvement des corps célestes peut être facilement expliqué sur la base du système héliocentrique du monde, selon lequel le Soleil est au centre du monde. Copernic et ses étudiants ont effectué des calculs sur les positions futures des corps célestes, qui se sont révélés assez précis. Les enseignements de Copernic ont été rejetés par l'Église catholique, qui y voyait une contradiction avec la Bible, qui affirmait que l'homme est au centre de l'Univers.

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4. Giordano Bruno a ajouté un certain nombre d'idées nouvelles aux enseignements de Copernic. Selon Bruno, il existe de nombreux systèmes de type solaire dans l'Univers. Les planètes tournent autour des étoiles. Les étoiles naissent et meurent, la vie dans l’Univers est donc infinie. Giordano Bruno a été déclaré hérétique, caché pendant plusieurs années, et l'Inquisition l'a attiré en Italie par tromperie. On demanda à Giordano Bruno de renoncer à ses opinions, mais il continua d'insister sur la justesse de ses idées et le 17 février 1600, il fut exécuté à Rome. Cette exécution non seulement n'a pas arrêté la diffusion des idées de Bruno, mais a au contraire suscité un grand intérêt du public à leur égard.

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5. En 1557, l'astronome danois Tycho Brahe découvrit des erreurs dans les calculs de Copernic. En 1577, il calcula la position des comètes. Les résultats obtenus contredisaient également la théorie de Ptolémée selon laquelle les comètes apparaissaient dans l’espace vide entre la Lune et la Terre. Tycho Brahe a créé un système planétaire et compilé un large catalogue d'étoiles fixes. Pour l'aider dans les calculs, il invite Johannes Kepler et lui confie la tâche de déterminer la trajectoire des planètes.

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6. Après la mort de Tycho Brahe, Johannes Kepler a continué à travailler sur l'analyse de l'énorme quantité de résultats d'observation que Brahe lui a laissés. En 1619, il publie un ouvrage dans lequel sont formulées trois lois célèbres (les lois de Kepler).

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7. Le 10 novembre 1619, en Bavière, René Descartes décide de créer la géométrie analytique et d'utiliser les méthodes mathématiques en philosophie. Il a exprimé le principe essentiel de sa philosophie avec l’aphorisme suivant : « Je pense, donc j’existe ». Selon Descartes, toute idée exprimée est vraie si elle est claire et définie. Il considérait l’Univers entier comme un mécanisme. Dieu a créé la matière et l'a dotée de mouvement, après quoi le monde a commencé à se développer selon les lois de la mécanique. À partir d’un monde constitué de particules matérielles, Descartes a créé l’univers copernicien tel que nous l’observons. Donc, au milieu du XVIe siècle. L'univers est passé de fermé à ouvert, pour la plupart vide, dans lequel les particules se déplacent et entrent en collision, et entre deux collisions elles se déplacent à une vitesse constante.

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8. En 1632, le scientifique italien Galileo Galilei a publié le livre « Dialogue de deux grands systèmes monde - Ptolémée et Copernic." Dans ce livre, le système héliocentrique de Copernic a clairement vaincu le système géocentrique de Ptolémée. Galilée lui-même était partisan du système héliocentrique, puisque ses observations du Soleil, de la Lune, de Vénus et de Jupiter à l'aide du télescope qu'il a créé montraient la présence de satellites de Jupiter, l'existence de phases de Vénus similaires à celles lunaires et le fait que le Soleil tourne autour d'un axe. Toutes ses observations ont montré que la Terre ne présente aucun avantage particulier, mais se comporte de la même manière que les autres planètes. Galilée a été convoqué à l'Inquisition, où, sous peine de torture et d'exécution, il a renoncé à « l'hérésie », une surveillance stricte a été établie sur lui et il ne pouvait plus se livrer à des recherches. (En 1982, le pape Jean-Paul II a reconnu l'erreur de l'Église et a innocenté Galilée de toutes les accusations.)

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9. Le triomphe final du système héliocentrique est survenu après la découverte par I. Newton de la loi de la gravitation universelle. Sur la base de cette loi, il a été possible de dériver les lois de Kepler et de donner une description précise du mouvement des corps célestes.

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10. Mais, malgré l’harmonie et l’argumentation de la théorie de Newton, il y a eu un phénomène qui a confirmé les doutes sur la rotation quotidienne de la Terre. Si la Terre tournait, la position des étoiles devrait changer. Cependant, il ne semblait y avoir aucun changement. La première preuve expérimentale du mouvement de la Terre autour du Soleil a été réalisée en 1725 par l'astronome anglais James Bradley. Il a découvert le déplacement des étoiles. Les étoiles se décalent de leur position moyenne de 20" dans la direction du vecteur vitesse de la Terre (phénomène d'aberration lumineuse). En 1837, l'astronome russe V.Ya. Struve mesura la parallaxe annuelle de l'étoile Vega, ce qui permit de déterminer la vitesse de rotation de la Terre. Actuellement, personne n'a le fait que la Terre tourne autour de son propre axe et de sa rotation autour du Soleil. Sur la base de ces faits, de nombreux phénomènes se produisant sur Terre sont expliqués.

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11. Le développement le plus actif de l'astronomie a eu lieu au XXe siècle. Cela a été facilité par la création de télescopes optiques et radio avec haute résolution, ainsi que la possibilité de recherches à partir de satellites artificiels de la Terre, qui ont permis de réaliser des observations en dehors de l'atmosphère. C'était au XXe siècle. le monde des galaxies a été découvert. L'étude des spectres des galaxies a permis à E. Hubble (1929) de détecter l'expansion générale de l'Univers prédite par A.A. Friedman (1922) basé sur la théorie de la gravité d’A. Einstein. De nouveaux types de corps cosmiques ont été découverts : radiogalaxies, quasars, pulsars, etc. Les fondements de la théorie de l'évolution des étoiles et de la cosmogonie du système solaire ont également été développés. La plus grande réalisation de l'astrophysique du XXe siècle. est devenue la cosmologie relativiste - la théorie de l'évolution de l'Univers dans son ensemble.

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Otto Yulievich Schmidt (1891 - 1956) - scientifique russe, homme d'État, l'un des organisateurs du développement de la route maritime du Nord. Il fut l'organisateur et le chef de nombreuses expéditions au pôle Nord, notamment des expéditions sur le Sedov (1929 - 1930), Sibiryakov (1932), Chelyuskin (1933 - 1934), une expédition aérienne pour organiser la station dérivante SP-1. " (1937). Il a développé une hypothèse cosmogonique sur la formation des corps du système solaire à la suite de la condensation d'un nuage de gaz et de poussière circumsolaire. Travaille sur l'algèbre supérieure (théorie des groupes). En 1935, O.Yu. Schmidt fut élu académicien de 1935 à 1942. était vice-président de l'Académie des sciences de l'URSS. En 1937, il reçut le titre de Héros Union soviétique. En 1932 - 1939 était le chef de la principale route maritime du Nord. L'énorme mérite d'O.Yu. Schmidt était la création du Big Encyclopédie soviétique, dont il fut le fondateur et rédacteur en chef de 1924 à 1942.

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Fred Hoyle (né en 1915) - astrophysicien anglais. Travaux sur la cosmogonie stellaire et planétaire, la théorie de la structure interne et de l'évolution des étoiles, la cosmologie. Hoyle est l'auteur de nombreux ouvrages de science-fiction.

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L'astrométrie est la science de la mesure de l'espace et du temps. Astronomie théorique - fournit des méthodes pour déterminer les orbites des corps célestes à partir de leur positions visibles, et des méthodes de calcul des éphémérides à partir d'éléments connus de leurs orbites. Mécanique céleste - étudie les lois du mouvement des corps célestes sous l'influence des forces de gravité universelle, détermine les masses et la forme des corps célestes et la stabilité de leurs systèmes. Astrophysique - étudie la structure, propriétés physiques et la composition chimique des objets célestes. Astronomie stellaire - étudie les modèles de distribution spatiale et de mouvement des étoiles, des systèmes stellaires et de la matière interstellaire. Cosmogonie - examine les questions de l'origine et de l'évolution des corps célestes. Cosmogonie - étudie les lois générales de la structure et du développement de l'Univers.

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Description de la diapositive :

Par une nuit sombre, nous pouvons voir environ 2 500 étoiles dans le ciel, qui diffèrent par leur luminosité et leur couleur. Il semble qu'ils soient attachés à la sphère céleste et tournent avec elle autour de la Terre. Pour naviguer parmi elles, le ciel était divisé en 88 constellations. Au IIe siècle avant JC. Hipparque a divisé les étoiles selon leur luminosité en grandeurs stellaires ; il a classé les plus brillantes comme étoiles de première grandeur, et les plus faibles, à peine visibles à l'œil nu, comme étoiles de sixième grandeur. Une place particulière parmi les constellations est occupée par 12 constellations zodiacales, à travers lesquelles passe la trajectoire annuelle du Soleil - l'écliptique.

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Les constellations sont un ensemble d'étoiles brillantes reliées en formes nommées d'après des personnages de mythes et légendes anciens, des animaux ou des objets.

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Description de la diapositive :

Les étoiles des constellations sont désignées par des lettres de l'alphabet grec. α est l’étoile la plus brillante de la constellation ; β - moins brillant ; γ - moins brillant que β ; δ, ε, ζ, etc. Dans certaines constellations, les étoiles les plus brillantes ont leur propre nom, par exemple Vega (étoile α dans la constellation de la Lyre), Deneb (étoile α dans la constellation du Cygne).

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Lorsque nous observons le ciel, tous les objets astronomiques semblent être situés sur une surface en forme de dôme, au centre de laquelle se trouve l'observateur.

Ce dôme imaginaire forme la moitié supérieure d'une sphère imaginaire appelée « sphère céleste ».

Diapositive 2

Éléments de la sphère céleste

Diapositive 3

Véritable horizon

N – pointe nord

S – pointe sud

P – pôle nord céleste

R" - pôle sud du monde

Méridien céleste

Ligne de midi

Diapositive 4

Coordonnées horizontales

La sphère céleste joue un rôle fondamental en indiquant la position des objets astronomiques.

Dans un système de coordonnées horizontales, la position d'un objet est déterminée par rapport à l'horizon et par rapport à la direction sud (S).

Diapositive 5

Vertical – cercle de hauteur

Diapositive 6

La position de l'étoile M est donnée par sa hauteur h (distance angulaire de l'horizon le long du grand cercle - vertical) et son azimut A (distance angulaire mesurée à l'ouest du point sud jusqu'à la verticale).

Coordonnées horizontales

La hauteur varie : de 0° à +90° (au dessus de l'horizon) de 0° à -90° (sous l'horizon)

L'azimut varie : de 0° à 360°

Diapositive 7

Climax des corps célestes

Le point culminant est le passage de l'astre à travers le méridien céleste.

Se déplaçant autour de l'axe du monde, les luminaires décrivent des parallèles quotidiens.

Diapositive 8

Diapositive 9

Climax des corps célestes

Pendant la journée, il y a deux points culminants : supérieur et inférieur

Un luminaire qui ne se couche pas a les deux points culminants au-dessus de l'horizon.

Diapositive 10

Coordonnées équatoriales

En raison de la rotation de la Terre, les étoiles se déplacent constamment par rapport à l'horizon et aux points cardinaux, et leurs coordonnées dans le système horizontal changent.

Mais pour certains problèmes d’astronomie, le système de coordonnées doit être indépendant de la position et de l’heure de la journée de l’observateur. Un tel système est dit « équatorial ».

Diapositive 11

Équateur céleste

Cercle de déclinaison

Point d'équinoxe vernal

Déclinaison

α – ascension droite

Diapositive 12

Coordonnées équatoriales

L'écliptique est la trajectoire apparente du Soleil à travers la sphère céleste.

Diapositive 13

"L'ascension droite" est mesurée depuis l'équinoxe de printemps jusqu'au cercle de déclinaison de l'étoile.

La « déclinaison » d'une étoile se mesure par sa distance angulaire au nord ou au sud de l'équateur céleste.

« L'Ascension Droite » varie de 0° à 360° ou de 0 à 24 heures.

Diapositive 14

Écliptique

L'intersection de ce plan avec la sphère céleste donne un cercle - l'écliptique, la trajectoire apparente du Soleil sur une année.

L'axe de rotation de la Terre est incliné d'environ 23,5° par rapport à la perpendiculaire au plan de l'écliptique.

Diapositive 15

Chaque année en juin, le Soleil se lève haut dans le ciel de l’hémisphère Nord, où les journées deviennent longues et les nuits courtes.

En passant du côté opposé de l’orbite en décembre, dans notre nord, les jours deviennent courts et les nuits longues.

Diapositive 16

Écliptique

Le Soleil parcourt toute l'écliptique en un an, se déplaçant de 1° par jour, après avoir passé un mois dans chacune des 12 constellations du zodiaque.

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Légendes des diapositives :

Sphère céleste. Une sphère imaginaire de grand rayon dont le centre est l'observateur.

Sur la sphère céleste, nous voyons les objets comme des points lumineux. Nous voyons uniquement le Soleil et la Lune comme des disques.

Blanc n°1. Nous travaillons avec ce blanc, y marquons les principaux points, lignes et cercles.

En conséquence, nous obtenons une telle sphère céleste avec les paramètres marqués dessus.

Lignes de base, cercles et points de la sphère céleste (connaître et pouvoir montrer). Observateur vertical (fil à plomb). Zénith, nadir. Véritable horizon (mathématique). Axe du monde. Polonais du monde. Méridien céleste. Équateur céleste. Almucantarat. Point d'équinoxe vernal.

Les systèmes de coordonnées célestes sont utilisés pour déterminer la position des luminaires sur la sphère céleste. Système de coordonnées horizontales - indique la position du luminaire par rapport à l'horizon réel. L'azimut fait partie de l'arc allant de la pointe sud à la verticale du luminaire. Il est désigné par la lettre A, mesurée en degrés (de 0 à 360), compté dans le sens des aiguilles d'une montre. La hauteur d'un luminaire est l'angle (partie d'un arc) entre le plan de l'horizon véritable et une ligne droite tracée du centre de la sphère céleste jusqu'au luminaire. Désigné par la lettre h, mesurée en degrés (de 0 à 90).

Sur le blanc n°2 nous construirons l'azimut et l'altitude de l'étoile.

Les systèmes de coordonnées célestes sont utilisés pour déterminer la position des luminaires sur la sphère céleste. Système de coordonnées équatoriales - indique la position de l'étoile par rapport à l'équateur céleste. La déclinaison est la distance angulaire de l'étoile à l'équateur céleste. Il est compté le long d'un cercle tracé à travers l'étoile et les pôles du monde. Il est considéré comme positif pour les luminaires situés au nord de l'équateur céleste et négatif pour les luminaires situés au sud de l'équateur céleste.

Les systèmes de coordonnées célestes sont utilisés pour déterminer la position des luminaires sur la sphère céleste. Système de coordonnées équatoriales - indique la position de l'étoile par rapport à l'équateur céleste. L'ascension droite est mesurée le long de l'équateur céleste à partir de l'équinoxe de printemps. L'ascension droite se compte dans le sens opposé à la rotation de la sphère céleste. En astronomie, l’ascension droite ne s’exprime pas en degrés, mais en heures.

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