Министерство образования и науки Российской Федерации

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