Астрономия 10 класс Воронцов-Вельяминов (стр. 2 из 31)

Рис. 4. Изменение положения созвездий Большой и Малой Медведицы отно-
сительно горизонта при суточном вращении неба.

3. Телескопы. Основным астрономическим прибором является
телескоп. Телескоп с объективом из вогнутого зеркала называет-
ся рефлектором (рис. 5), а телескоп с объективом из линз —
рефрактором (рис. 6 ).

Назначение телескопа — собрать больше света от небесных
источников и увеличить угол зрения, под которым виден небес-
ный объект.

Количество света, которое попадает в телескоп от наблюда-

Рис. 5. Крупнейший в мире советский телескоп-рефлектор с диаметром
зеркала 6 м.

емого объекта, пропорционально площади объектива Чем
больше размер объектива телескопа, тем более слабые светящиеся
объекты в него можно увидеть.

Масштаб изображения, даваемого объективом телескопа, про-
порционален фокусному расстоянию объектива, т. е. расстоянию
от объектива, собирающего свет, до той плоскости, где получает-
ся изображение светила. Изображение небесного объекта можно
фотографировать или рассматривать через окуляр (рис. 7).

Телескоп увеличивает видимые угловые размеры Солнца, Луны,
планет и деталей на них, а также — угловые расстояния между
звездами, но звезды даже в очень сильный телескоп из-за огромной
удаленности видны лишь как светящиеся точки.

В рефракторе лучи, пройдя через объектив, преломляются,
образуя изображение объекта в фокальной плоскости (рис. 7, а).
В рефлекторе лучи от вогнутого зеркала отражаются и потом также
собираются в фокальной плоскости (рис. 7, б). При изготовлении
объектива телескопа стремятся свести к минимуму все искажения,
которыми неизбежно обладает изображение объектов. Простая лин-
за сильно искажает и окрашивает края изображения. Для уменьше-
ния этих недостатков объектив изготовляют из нескольких линз
с разной кривизной поверхностей и из разных сортов стекла.
Поверхности вогнутого стеклянного зеркала, которая серебрится
или алюминируется, придают для уменьшения искажений не сфе-
рическую форму, а несколько иную (параболическую).

Советский оптик Д. Д. Максутов разработал систему телескопа,
называемую менисковой. Она соединяет в себе достоинства
рефрактора и рефлектора. По этой системе устроена одна из мо-
делей школьного телескопа. Тонкое выпукло-вогнутое стекло —

Рис. 6. Двойной рефрактор-астрограф Рис. 7. Схемы хода лучей в телескопах:

Московского университета для а — рефрактор; б — рефлектор;

рассматривания и фотографи- в — менисковый телескоп,
рования небесных светил.

мениск — исправляет искажения, даваемые большим сферическим
зеркалом. Лучи, отразившиеся от зеркала, отражаются затем от
посеребренной площадки на внутренней поверхности мениска и идут
в окуляр (рис. 7, в), являющийся усовершенствованной лупой.
Существуют и другие телескопические системы

В телескопе получается перевернутое изображение, но это
не имеет никакого значения при наблюдении космических объектов.

При наблюдениях в телескоп редко используются увеличения
свыше 500 раз. Причина этого — воздушные течения, вызывающие
искажения изображения, которые тем заметнее, чем больше уве-
личение телескопа.

Самый большой рефрактор имеет объектив диаметром около 1 м.
Наибольший в мире рефлектор с диаметром вогнутого зеркала 6 м
изготовлен в СССР и установлен в горах Кавказа. Он позволяет
фотографировать звезды в 107 раз более слабые, чем видимые
невооруженным глазом.

2.СОЗВЕЗДИЯ. ВИДИМОЕ ДВИЖЕНИЕ ЗВЕЗД

1 Созвездия. Знакомиться со звездным небом надо в безоблач-
ную ночь, когда свет Луны не мешает наблюдать слабые звезды.
Прекрасна картина ночного неба с рассыпанными по нему мерцаю-
щими звездами. Число их кажется бесконечным. Но так только ка-
жется, пока вы не приглядитесь и не научитесь находить на небе
знакомые группы звезд, неизменных по своему взаимному располо-
жению. Эти группы, названные созвездиями, люди выделили
тысячи лет назад. Под созвездием понимают всю область неба в пре-
делах некоторых установленных границ. Вей небо разделено на 88
созвездий, которые можно находить по характерному для них рас-
положению звезд.

Многие созвездия сохраняют свое название с глубокой древ-
ности. Некоторые названия связаны с греческой мифологией, напри-
мер Андромеда, Персей, Пегас, некоторые — с предметами, которые
напоминают фигуры, образуемые яркими звездами созвездий
(Стрела, Треугольник, Весы и др.). Есть созвездия, названные
именами животных (например, Лев, Рак, Скорпион).

Созвездия на небосводе находят, мысленно соединяя их яр-
чайшие звезды прямыми линиями в некоторую фигуру, как показано
на звездных картах (см. рис. 4, 8, 10, а также звездную карту в
приложении). В каждом созвездии яркие звезды издавна обознача-
ли греческими буквами, чаще всего самую яркую звезду созвездия —
буквой а, затем буквами р, у и т. д. в порядке алфавита по мере
убывания яркости; например, Полярная звезда есть а созвездия
Малой Медведицы

На рисунках 4 и 8 показаны расположение главных звезд Боль-
шой Медведицы и фигура этого созвездия, как его изображали на
старинных звездных картах (способ нахождения Полярной звезды
знаком вам из курса географии).

Невооруженным глазом в без-
лунную ночь можно видеть над го-
ризонтом около 3000 звезд. В насто-
ящее время астрономы опреде-
лили точное местоположение не-
скольких миллионов звезд, измерили
приходящие от них потоки энергии
и составили списки-каталоги этих
звезд.

2. Яркость и цвет звезд. Днем небо
кажется голубым оттого, что
неоднородности воздушной среды
сильнее всего рассеивают голубые
лучи солнечного света.

Вне пределов земной атмосферы
небо всегда черное, и на нем можно
наблюдать звезды и Солнце одно-
временно.

Звезды имеют разную яркость и
цвет: белый, желтый, красноватый.
Чем краснее звезда, тем она холод-

нее. Наше Солнце относится к желтым звездам. Ярким звездам
древние арабы дали собственные имена.

Белые звезды: Вега в созвездии Лиры, Альтаир в соз-
вездии Орла (видны летом и осенью). Сириус — ярчайшая звезда
неба (видна зимой); красные звезды: Бетельгейзе в созвездии
Ориона и Альдебаран в созвездии Тельца (видны зимой), Антарес
в созвездии Скорпиона (виден летом); желтая Капелла в созвез-
дии Возничего (видна зимой).

Самые яркие звезды еще в древности назвали звездами 1-й
величины, а самые слабые, видимые на пределе зрения для нево-
оруженного глаза,— звездами 6-й величины. Эта старинная терми-
нология сохранилась и в настоящее время. К истинным размерам
звезд термин «звездная величина» отношения не имеет, она харак-
теризует световой поток, приходящий на Землю от звезды. Принято,
что при разности в одну звездную величину яркость звезд отли-
чается примерно в 2,5 раза. Разность в 5 звездных величин соот-
ветствует различию в яркости ровно в 100 раз. Так, звезды 1-й
величины в 100 раз ярче звезд 6-й величины.

Современные методы наблюдений дают возможность обнаружить
звезды примерно до 25-й звездной величины. Измерения показали,
что звезды могут иметь дробные или отрицательные звездные вели-
чины, например: для Альдебарана звездная величина m = 1,06, для
Беги m = 0,14, для Сириуса m = — 1,58, для Солнца
m = — 26,80.

3. Видимое суточное движение звезд. Небесная сфера. Из-за осе-
вого вращения Земли звезды нам кажутся перемещающимися по
небу. При внимательном наблюдении можно заметить, что По-
лярная звезда почти не меняет положения относительно горизонта.

Рис. 8. Фигура созвездия Боль-
шой Медведицы (со ста-
ринной звездной карты), его
современные границы ука-
заны пунктиром.

Рис. 9. Фотография околополярной обла-
сти неба, снятая неподвижной ка-
мерой с экспозицией около часа.

Рис. 10. Созвездия в окрестности
Полярной звезды.

Все же другие звезды описывают в течение суток полные круги
с центром вблизи Полярной. В этом можно легко убедиться, про-
делав следующий опыт. Фотоаппарат, установленный на «беско-
нечность», направим на Полярную звезду и надежно укрепим в
этом положении. Откроем затвор при полностью открытом объективе
на полчаса или час. Проявив сфотографированный таким образом
снимок, увидим на нем концентрические дуги — следы путей звезд
(рис. 9). Общий центр этих дуг — точка, которая остается не-
подвижной при суточном движении звезд, условно называется
северным полюсом мира. Полярная звезда к нему очень
близка (рис. 10). Диаметрально противоположная ему точка назы-
вается южным полюсом мира. В северном полушарии он
находится под горизонтом.

Явления суточного движения звезд удобно изучать, воспользо-
вавшись математическим построением — небесной сферой,
т. е. воображаемой сферой произвольного радиуса, центр которой
находится в точке наблюдения. На поверхность этой сферы прое-
цируют видимые положения всех светил, а для удобства измерений
строят ряд точек и линий (рис. 11). Так, отвесная линия ZCZ', прохо-
дящая через наблюдателя, пересекает небо над головой-в точке
зенита Z. Диаметрально противоположная точка Z' называется
надиром. Плоскость (NES W), перпендикулярная отвесной линии
ZZ', является плоскостью горизонта — эта плоскость
касается поверхности земного шара в точке, где расположен наблю-
датель (точка С на рис. 12). Она делит поверхность небесной сферы
на две полусферы: видимую, все точки которой находятся над го-
ризонтом, и невидимую, точки которой лежат под горизонтом.