01 - Spis treści i wstęp.pdf

(26 KB) Pobierz
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
ASTRONOMIA SFERYCZNA
Wykład dla studentów astronomii
Kompilacja i opracowanie Tadeusz Jan Jopek
(Ad Usum Internum)
z
z 1
x 1
q
O
y
f
y
N
x
Poznan AD 8 lipca 2006
882304053.010.png 882304053.011.png 882304053.012.png 882304053.013.png 882304053.001.png 882304053.002.png 882304053.003.png 882304053.004.png 882304053.005.png 882304053.006.png
2
Podziekowania
Pani dr Iwonie Wytrzyszczak składam podziekowania za poczynione
uwagi oraz za dyskusje na temat czasu w astronomii.
882304053.007.png
Spis tresci
1
Wstep
7
1.1
Sfera niebieska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2
Połozenia ciał na sferze
9
2.1
Definicja połozen punktów w przestrzeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
2.2
Elementy geometryczne na sferze
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
2.3
Sferyczne współrzedne biegunowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2.4
Współrzedne prostok atne punktów na sferze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.5
Podstawowe wzory trygonometrii sferycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.6
Małe przesuniecie na sferze niebieskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
2.7
Wektorowe transformacje współrzednych sferycznych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
2.8
Dygresja na temat miary małych k atów
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
2.9
Zadanka
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3
Astronomiczne układy współrzednych
27
3.1
Streszczenie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
3.2
Układy współrzednych wykorzystywane w astronomii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
3.3
Dygresja. Współrzedne sferyczne na powierzchni Ziemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
3.4
Układ współrzednych równikowych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
3.5
Układ współrzednych horyzontalnych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
3.6
Współrzedne godzinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
3.7
Współrzedne ekliptyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.8
Współrzedne galaktyczne
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
3.9
Czas gwiazdowy i rektascensja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
3.10 Skala czasu słonecznego prawdziwego i sredniego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
3.11 Macierzowe transformacje współrzednych astronomicznych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
3.12 Dygresja. Nastawianie teleskopów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
3.13 Zadania
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
4
Astronomiczne układy odniesienia
51
4.1
Układ inercjalny
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
4.2
Dygresja: układ inercjalny w wielkim swiecie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
4.3
Układ inercjalny a precesja, nutacja iruch własny gwiazd
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
4.4
Pocz atek układu odniesienia — srodek sfery niebieskiej
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
4.5
Przesuniecie paralaktyczne i aberracyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
60
4.6
Zadania
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
5
Refrakcja
63
5.1
Wstep – miejsca topocentryczne ciał niebieskich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
5.2
Refrakcja — model płaskiej atmosfery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
5.3
Wpływ refrakcji na współrzedne równikowe obiektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
5.4
Refrakcja — model atmosfery radialnie symetrycznej
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
5.5
Stałe refrakcji. Tablice refrakcji
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
5.6
Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
6
Współrzedne geocentryczne
75
6.1
Współrzedne geocentryczne obserwatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
6.2
Paralaksa geocentryczna
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
78
6.3
Dygresja. Jednostka astronomiczna — 1 AU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
6.4
Aberacja dobowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
6.5
Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
SPIS TRE SCI
4
7
Pomiary rektascensji i deklinacji
85
7.1
Wstep
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
7.2
Koło południkowe — zasada pomiaru rektascensji i deklinacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
7.3
Usuwanie wpływów instrumentalnych w kole południkowym
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
88
7.4
Redukcja obserwacji na miejsce widome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
90
7.5
Ruch biegunów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
7.6
Koło wertykalne
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
7.7
Astrolabia Danjon’a
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
7.8
Fotograficzny teleskop zenitalny
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96
Zadanka na cwiczenia
7.9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
8
Współrzedne helio- i barycentryczne
99
8.1
Paralaksa roczna
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
8.2
Aberacja roczna
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
101
8.3
Przyblizone formuły na paralakse i aberracje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
102
8.4
Aberracja planetarna
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
104
8.5
Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
106
9
Ruch Ziemi
107
9.1
Ruch obiegowy Ziemi i Ksiezyca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
108
9.2
Ruch wirowy Ziemi
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109
9.3
Ruch biegunów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112
9.4
Punkt równonocy wiosennej
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
113
10 Precesja i nutacja
115
10.1 Streszczenie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
115
10.2 Wstep
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
116
10.3 Precesja luni-solarna
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
116
10.4 Precesja planetarna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
118
10.5 Precesja ogólna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
122
Scisłe formuły precesji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6
123
10.7 Precesyjna macierz obrotu
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
125
10.8 Nutacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
127
10.9 Wpływ nutacji na współrzedne gwiazd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
131
10.10Ł aczny wpływ precesji i nutacji w formalizmie macierzowym
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
134
10.11Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
134
11 Koncepcja czasu w astronomii
135
11.1 Streszczenie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
135
11.2 Słuzba czasu
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
136
11.3 Skale czasu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
137
11.4 Czas gwiazdowy i słoneczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
140
11.5 Czas efemerydalny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
145
11.6
Współczesne dynamiczne skale czasu
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
147
11.7 Rok Julianski i rok Bessel’a
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
148
11.8 Przejscie przez południk efemerydalny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
150
11.9 Dygresja: czas własny i czas układowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
150
11.10Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
152
12 Ruch własny gwiazd
153
12.1 Streszczenie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
153
12.2 Wstep
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
154
12.3 Pojecia podstawowe, definicje
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
155
12.4 Zmiany składowych ruchu własnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
157
12.5 Ruch własny, podejscie wektorowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
159
12.6 Zmiany precesyjne ruchu własnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
161
12.7 Wyznaczanie ruchów własnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
163
12.8 Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
165
13 Miejsca srednie, prawdziwe i widome
167
13.1 Streszczenie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
168
13.2 Terminologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
169
13.3 Zmiany roczne i wiekowe (variatio annua, variatio saecularis)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
170
13.4 Miejsce prawdziwe gwiazdy
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
171
13.5 Miejsce widome gwiazdy
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
13.6 Miejsce widome gwiazdy, formalizm wektorowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
176
882304053.008.png
SPIS TRE SCI
5
13.7 Miejsce widome planety, formalizm wektorowy
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
178
13.8 Katalogi gwiazdowe
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
179
13.9 Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
181
14 Astrometria na płaszczyznie stycznej
183
14.1 Streszczenie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
183
14.2 Wstep
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184
14.3 Projekcja centralna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184
14.4 Współrzedne standardowe
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
186
14.5 Wpływ błedu srodka optycznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
188
14.6 Wpływ refrakcji astronomicznej i aberracji rocznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
190
14.7 Stałe płyty
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
194
14.8 Podstawy redukcji płyty
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
197
14.9 Metoda dependensów
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
199
14.10Bezposrednie wykorzystywanie współrzednych prostok atnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201
14.11Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
203
15 Gwiazdy podwójne
205
15.1 Wstep
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
15.2 Rys historyczny
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
209
15.3 Narzedzia do obserwacji gwiazd wizualnie podwójnych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
212
15.4 Elementy orbity gwiazd podwójnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
215
15.5 Wyznaczenie mas składników gwiazd wizualnie podwójnych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
223
15.6 Wyznaczenie mas składników gwiazd spektralnie podwójnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
225
15.7 Zadanka na cwiczenia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
226
Bibliografia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
226
882304053.009.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin