Во сколько раз звезда первой величины ярче. Звезды.doc - Проверочная работа "Звезды". Объектив телескопа нужен для того, чтобы

Вспомним, что разность в 5 видимых звездных величин соответствует различию яркости ровно в 100 раз (см. § 3.2). Следовательно, разность видимых звездных величин двух источников равна единице, когда один из них ярче другого ровно в раз (эта величина примерно равна 2,512). Чем ярче источник, тем его видимая звездная величина считается меньшей. В общем случае отношение видимой яркости двух любых звезд I 1:I 2 связано с разностью их видимых звездных величин m 1 и m 2 простым соотношением:

Абсолютной звездной величиной М называется та видимая звездная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на стандартном расстоянии D 0 = 10 пк.

Светимостью звезды L называется мощность излучения световой энергии по сравнению с мощностью излучения света Солнцем.

Величины L и М легко вычислить, если известно расстояние до звезды D или ее параллакс р (так как D обратно пропорционально р) Пусть m - видимая звездная величина звезды, находящейся на расстоянии D. Если бы она наблюдалась с расстояния D 0 = 10 пк, ее видимая звездная величина m0 по определению была бы равна абсолютной звездной величине М. Тогда ее кажущаяся яркость изменилась бы в

Кажущаяся яркость звезды меняется обратно пропорционально квадрату расстояния до нее. Поэтому

Следовательно,

Логарифмируя, находим:

Эти формулы дают абсолютную звездную величину М по известной видимой звездной величине m при реальном расстоянии до звезды D. Наше Солнце с расстояния 10 пк выглядело бы примерно как звезда 5-й видимой звездной величины, т. е. для Солнца М = Mc = 5.

Зная абсолютную звездную величину М какой-нибудь звезды, можно вычислить ее светимость L. По определению

Величины М и L в разных единицах выражают мощность излучения звезды независимо от расстояния до нее.

Абсолютные величины очень ярких звезд отрицательны и доходят до М = - 9. Такие звезды называются гигантами и сверхгигантами Звезда S Золотой Рыбы ярче нашего Солнца в 500 000 раз, ее светимость L = 500 000, но видно ее в южном полушарии неба лишь в сильный бинокль. А наше Солнце считается звездой-карликом! Наименьшую мощность излучения имеют красные карлики с М = + 17 и L = 0,000013.

Существуют звезды одинаковой температуры и цвета, но с разной светимостью. У таких звезд спектры в общем одинаковы, однако можно заметить различия в относительных интенсивностях некоторых линий. Это происходит от того, что при одинаковой температуре давление в их атмосферах несколько различно. В атмосферах звезд-гигантов давление меньше, они разреженнее. Если для подобных звезд построить график, показывающий, как меняется отношение интенсивности определенных пар спектральных линий в зависимости от абсолютной величины звезд, то мы сможем по интенсивности линий из графика найти абсолютную величину М звезды. Подстановка найденного значения М в выведенную нами формулу (4) дает возможность определить расстояние до звезды.

1. Во сколько раз Сириус ярче, чем Альдебаран? Солнце ярче, чем Сириус?
2. Одна звезда ярче другой в 16 раз. Чему равна разность их звездных величин?
3. Параллакс Веги 0,11". Сколько времени свет от нее идет до Земли?
4. Сколько лет надо было бы лететь по направлению к созвездию Лиры со скоростью 30 км/с, чтобы Вега стала вдвое ближе?
5. Во сколько раз звезда 3,4 звездной величины слабее, чем Сириус, имеющий видимую звездную величину -1,6? Чему равны абсолютные величины этих звезд, если расстояние до обеих составляет 3 пк?
6. Какова светимость звезды Скорпиона, если ее видимая звездная величина 3, а расстояние до нее 7500 св. лет?

Предмет: Астрономия.
Класс: 10 ­11
Учитель: Елакова Галина Владимировна.
Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №7» г Канаш Чувашской Республики
Проверочная работа по теме «Звезды».
Проверка и оценка знаний – обязательное условие результативности учебного процесса.
Тестовый тематический контроль может проводиться письменно или по группам с разным
уровнем подготовки. Подобная проверка достаточно объективна, экономна по времени,
обеспечивает индивидуальный подход. Кроме того, учащиеся могут использовать тесты
для подготовки к зачетам и ВПР. Использование предлагаемой работы не исключает
применения и других форм и методов проверки знаний и умений учащихся, как устный
опрос, подготовка проектных работ, рефератов, эссе ит.д.
Вариант I:
1. Если измеренный параллакс Барнарда составляет 0,552", то каково его
расстояние от Земли в а) парсеках? Б) св. годах? в) километрах (приближенно)?

Б. а) 2,3 пк; б) 8,5 св. лет; в) 8 триллионов км.
В. а) 1,81 пк; б) 5,9 св. лет; в) 30 триллионов км.
2. Как может быть определен химический состав звезд (при условии, что звезды и
их атмосферы состоят из одних и тех же составных частей)?
А. Путем анализа темных линий в спектрах звезд.
Б. путем сравнения температуры и массы звезд.
В. Путем анализа темных линий в спектрах звезд и сравнения их с теми, которые
соответствуют различным химическим элементам на Земле.
3. Когда звезды расположены в порядке уменьшения температуры, от самых
горячих до самых холодных, спектральная классификация выглядит так: О В А
F G K M («Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me»), (О, будь хорошей девочкой, поцелуй
меня»). Что лежит в основе определения спектрального класса звезды?
А. Температура поверхности.
Б. Масса звезд.
В. Светимость.
4. Каково среднее изменение углового положения звезды, видимой невооруженным
глазом, за 50 000 лет?
А. 5000 секунд дуги, или 1, 39°
Б. 50 секунд дуги, или 1, 9°
В. 25000 секунд дуги, или 13,9°
5. Визуально – двойными звездами называются такие звезды, которые…
А. …не могут быть разрешены в телескоп, и их двойная природа определяется при
изучении спектров.
Б. …доступны телескопическим наблюдениям и видны как две отдельные звезды.
В. … располагаются таким образом, что одна из звезд проходит перед второй, ослабляя ее
свет через правильные промежутки времени.
6. Почему в системе из двух звезд одна из них светит иногда совершенно
необычным для одиночных звезд цветом: зеленым, синим и голубым?
А. Потому что глаза, утомленные светом более яркой звезды, видят другую звезду не в ее
настоящем цвете, а в цвете, дополнительная к цвету более яркой звезды.

Б. Свет, излучаемый поверхностными слоями звезды, проходит через звездную атмосферу,
так что образуется полоса цветов – зеленая, синяя и голубая.
В. Такая видимость характерна для горячих голубых и белых карликов, которые имеют
небольшую площадь излучающей поверхности.
7.От чего зависит светимость звезды?
А. Светимость звезды обратно пропорциональна квадрату радиуса звезды.
Б. Светимость звезды прямо пропорциональна квадрату радиуса звезды.
В. Светимость звезды прямо пропорциональна квадрату радиуса звезды и 4­ой степени
температуры ее поверхности.
8. Как определить расстояние до звезд?
А. Необходимо измерить период обращения звезды и применить третий закон Кеплера.
Б. Измерить годичный параллакс или установить абсолютную величину звезды и сравнить
ее с видимой.
В. Применить закон всемирного тяготения.
9. В спектре одной звезды наблюдаются интенсивные линии поглощения водорода,
в спектре другой – некоторых молекул (в частности, оксида титана). Температура
какой из этих звезд выше и почему?
А.Температура второй выше, так как там есть оксид титана.
Б. Температура первой выше, при высокой температуре молекулы не могут существовать.
10. Параллакс звезды равен 0,5". Определите, во сколько раз эта звезда дальше от
нас, чем Солнце. Ответ поясните.
А. В 2 ∙ 10 5 раз дальше от нас.
Б. В 5 ∙ 10 5 раз дальше от нас.
В. В 4 ∙ 10 5 раз дальше от нас.
Вариант II:
1. Если измеренный параллакс Сириуса составляет 0,38", то каково его расстояние
от Земли в а) парсеках? Б) св. годах? в) километрах (приближенно)?
А. а) 2,63 пк; б) 8,5 св. лет; в) 80 триллионов км.
Б. а) 1,81 пк; б) 5,9 св. лет; в) 177 триллионов км.
В. а) 1,1 пк; б) 5,1 св. лет; в) 130 триллионов км.
2. Спектры поглощения используются для классификации звезд по семи
различным типам, называемым…
А. диаграммой Герцшпрунга – Россела.
Б. абсолютной звездной величиной.
В. спектральными классами.
3. Объясните, всегда ли отсутствие характерных линий поглощения определенного
элемента (например, водорода) в спектрах звезд означает, что звезда его не
содержит.
А. Нет. Типы атомов, которые ответственны за видимые линии поглощения, определяются
температурой звезды.
Да. Отсутствие характерных линий поглощения определенного элемента (например,
водорода) в спектрах звезд означает, что звезда его не содержит.
4. Собственное движение Сириуса составляет 1,32" в год. Найдите, на сколько
изменится положение Сириуса на небесной сфере за следующую 1000 лет?
А.1,32", или приблизительно одна вторая градуса.
Б. 3600" , или приблизительно одна четвертая градуса.
В. 1320", или приблизительно одна треть градуса.

5. Оптически – двойные звезды – это…
А. … случайно расположенная близкая пара звезд на небесной сфере.
Б. … такие звезды, которые располагаются таким образом, что одна из звезд проходит
перед второй, ослабляя ее свет через правильные промежутки времени.
В. … доступны телескопическим наблюдениям и видны как две отдельные звезды.
6. Чем объясняется изменение яркости цефеид?
А. Периодическим изменением размеров звезды и ее температуры.
Б. Изменением массы, а в случае если звезда является затменной, то и размеры.
В. Только изменением температуры.
7. Каким способом можно определить массу двойной звезды?
А. Применить закон всемирного тяготения.
Б. Применит законы Кеплера.
В. Необходимо измерить период обращения, большую полуось видимой орбиты и
параллакс двойной звезды и провести вычисления по третьему закону Кеплера.
8. У каких двойных звезд составляющие их компоненты различимы даже
невооруженным глазом?
А. Ригель и Сириус.
Б. Канопус и Бетельгейзе.
В. Мицар и Алькор в созвездии Б. Медведицы и Эпсилон Лиры (около Веги).
9. Чем звезды отличаются от планет по физической природе?
А. Главное отличие звезд от планет в том, что значительно большая масса звезды приводит
к увеличению температуры в ее недрах до такого уровня, при котором протекают
термоядерные реакции, являющиеся источником энергии звезд.
Б. Главное отличие звезд от планет в том, что звезды гораздо больше чем планеты.
10. Параллакс звезды равен 0,16". Во сколько раз эта звезда дальше от нас, чем
Солнце?
А. 2 ∙ 10 6 раз дальше от нас, чем Солнце.
Б. 12 ∙ 10 6 раз дальше от нас, чем Солнце.
В. 1,2 ∙ 10 6 раз дальше от нас, чем Солнце.
Ответы:
Вариант I: 1 ­ А; 2 – В; 3 – А; 4 – А; 5 – Б; 6 – А; 7 – В; 8 – Б; 9 – Б;10 – В.
Вариант II: 1 – Б; 2 – В; 3 – А; 4 – В; 5 – А; 6 – А; 7 ­ В; 8 – В; 9 – А; 10 – В.
Решения.
Вариант I:
Решение №1. 1 пк – это расстояние до звезды, которая имеет параллакс в 1 секунду дуги
(1"). Один парсек составляет примерно 30 триллионов километров, или 3,26 св. года.
Для вычисления расстояния до любой звезды на основании измеренного параллакса
применяется формула: расстояние до звезды (пк) = 1/ параллакс ("). Звездный параллакс
уменьшается с увеличением расстояния до звезды (0,01"), что соответствует расстоянию в
100 пк (326 св. лет). Сириус ­ ближайшая видимая в наших широтах звезда.
а)1/ 0,38" = ,63 пк;
б) 2,63 пк ∙ 3,26 св.лет/пк = 8,57 св.лет;
в) 2,63 пк ∙ 30 триллионов км/пк = 80 триллионов км.

меньше 0,1 секунды дуги (0,1") за год. Если перенестись в будущее на 50 000 лет, то его
вид отличился бы: 0,1" за год ∙ 50000 лет = 5000"/год.
1" = 1°/3600 =1,3888° =1,39° (роимерно в три раза больше углового диаметра Луны,
который составляет 0,5°).
Решение №10. В случае если параллакс равен 1", расстояние до звезды в 206265 раз
(2 ∙ 10 5) больше радиуса земной орбиты. При параллаксе, равном 0,5", это расстояние
еще в 2 раза больше, т.е. в 4 ∙ 10 5 раз.
Вариант II
Решение №1. а) 1/0,552" = 1,81 пк;
б) 1,81 пк∙ 3,26 св.лет/пк = 5,9 св.лет;
в) 5,9 св.лет∙ 30 триллионов км/пк = 177 триллионов км.
Решение №4. Собственное движение звезд устанавливается по измерениям с интервалом в
20 ­ 30 лет. Среднее собственное движение всех звезд, видимых невооруженным взглядом,
меньше 0,1 секунды дуги (0,1") за год. Собственное движение Сириуса составляет 1,32"
за год. Градус равен 3600". Если перенестись в будущее на 1 000 лет, то его вид отличился
бы: 1,32" за год ∙ 1000 лет = 1320" или приблизительно одна треть градуса.
Решение №10. При расстоянии 1 пк звезда находится от нас в 206265 раз
(2 ∙ 10 5) дальше, чем Солнце В данном случае расстояние составляет примерно 6 пк.
Следовательно, эта звезда приблизительно в 1,2 ∙ 10 6 раз дальше от нас, чем Солнце.
Литература.
1. Малахова И.М.: Дидактический материал по астрономии: Пособие для учителя:/ И. М.
Малахова, Е.К. Страут, ­ М.: Просвещение, 1989. – 96с.
2. Орлов В.Ф.: «300 вопросов по астрономии», издательство «Просвещение»,/ В.Ф. Орлов,
­ Москва, 1967.
3. Моше Д.: Астрономия: Кн. для учащихся. Пер. с англ. / Под ред. А.А. Гурштейна./ Д.
Моше – М.: Просвещение, 1985. – 255с.
4. Воронцов­ Вильяминов Б.А. : «Астрономия»/ Б.А. Воронцов­ Вильяминов, Е.К. Страут,
Издательство «Дрофа».
5. Левитан Е.П.: «Астрономия» учеб. для 11 кл. общеобразоват. учр. / Е. П. Левитан: ­ М.:
«Просвещение»,1994. – 207 с.
6. Перельман Я. И. «Занимательная астрономия»/ Я. И. Перельман / Д.: ВАП, 1994. ­ 208 с.
7. Шеффер О.Р; «Методика изучения астрономии в курсе физики основной и средней
(полной) школе»;/ Шеффер О.Р., Шахматова В.В.: Челябинск, Издательство: ИИУМЦ
«Образование», 2010г.

Г лядя на звездное небо, можно заметить, что звезды различны по своей яркости, или, как говорят астрономы, по своему видимому блеску .

Наиболее яркие звезды условились называть звездами 1-й звездной величины ; те из звезд , которые по своему блеску в 2,5 раза (точнее, в 2,512 раза) слабее звезд 1-й величины, получили наименование звезд 2-й звездной величины . К звездам 3-й звездной величины отнесли те из них, которые слабее звезд 2-й величины в 2,5 раза, и т. д. Самые слабые из звезд , доступных невооруженному глазу, были причислены к звездам 6-й звездной величины . Нужно помнить, что название "звездная величина" указывает не на размеры звезд , а только на их видимый блеск .

Можно подсчитать, во сколько раз звезды 1-й звездной величины ярче звезд 6-й звездной величины. Для этого нужно 2,5 взять множителем 5 раз. В результате получится, что звезды 1-ой звездной величины ярче по блеску звезд 6-й звездной величины в 100 раз. Всего на небе наблюдается 20 наиболее ярких звезд , о которых обычно говорят, что это звезды первой величины. Но это не значит, что они имеют одинаковую яркость. На самом деле одни из них несколько ярче 1-ой величины, другие несколько слабее и только одна из них - звезда в точности 1-й величины .

Такое же положение и со звездами 2-й, 3-й и последующих величин. Поэтому для точного обозначения яркости той или иной звезды приходится прибегать к дробям. Так, например, те звезды , которые по своей яркости находятся посредине между звездами 1-й и 2-й звездных величин, считают принадлежащими к 1,5-й звездной величине. Есть звезды , имеющие звездные величины 1,6; 2,3; 3,4; 5,5 и т. д. На небе видно несколько особенно ярких звезд , которые по своему блеску превышают блеск звезд 1-й звездной величины. Для этих звезд ввели нулевую и отрицательные звездные величины. Так, например, самая яркая звезда северного полушария неба - Вега - имеет блеск 0,1 звездной величины, а самая яркая звезда всего неба - Сириус - имеет блеск минус 1,3 звездной величины.

Для всех звезд , видимых невооруженным глазом, и для многих более слабых точно измерена их звездная величина .

Возьмите обыкновенный бинокль и посмотрите в него на какой-нибудь участок звездного неба. Вы увидите много слабо светящихся звездочек , не видимых невооруженным глазом, потому что объектив (стекло, собирающее свет, в бинокле или телескопе) больше, чем зрачок человеческого глаза, и в него попадает больше света.

В обычный театральный бинокль легко видны звезды до 7-й звездной величины, а в призменный полевой бинокль - звезды до 9-й звездной величины. В телескопы же видно множество еще более слабосветящихся звезд . Так, например, в сравнительно небольшой телескоп (с поперечником объектива 80 мм) видны звезды до 12-й звездной величины. В более мощные современные телескопы можно наблюдать звезды до 18-й звездной величины. На фотографиях, снятых при помощи крупнейших телескопов, можно увидеть звезды до 23-й звездной величины. Они в 6 млн. раз слабее по блеску самых слабосветящихся звезд , которые мы видим невооруженным глазом. И если на небе невооруженному глазу доступно всего лишь около 6000 звезд , то в самые мощные современные телескопы можно наблюдать миллиарды звезд .