Урок 17. Исследование электромагнитного излучения небесных тел

1. Для областей спектра электромагнитных волн (см. табл.) укажите

  • а) степень поглощения при прохождении сквозь земную атмосферу (сильная, слабая);
  • б) методы исследования (с поверхности Земли, внеатмосферные);
  • в) приемники излучения.
Область спектра Длина волны Поглощение Методы исследования Приёмники излучения
Гамма-излучение 0,01 нм Молекулами воздуха Внеатмосферные Счётчики фотонов, ионизационные камеры, фотоэмульсии, люминофоры
Рентгеновское 0,01-10 нм
Ультра-фиолетовое 10-310 нм Молекулами воздуха Внеатмосферные Фотоэлектронные умножители, фотоэмульсии
310-390 нм Слабое С поверхности Земли
Видимые лучи 390-760 нм Слабое С поверхности Земли Глаз, фотоэмульсии и различные фотоэлектронные приборы
Инфракрасное 0,76-15 мкм H2O, CO2 и др. Частично с поверхности Земли Болометры, термопары, фотосопротивления, специальные приборы
15 мкм - 1 мм Сильное молекулярное С аэтростатов и космоса
Радиоволны 1 мм 1 мм, 4,5 мм, 8 мм и от 1 см до 20 м С поверхности Земли Радиотелескопы

2. Какие из участков шкалы электромагнитного излучения являются «окнами прозрачности» для исследователя, находящегося на поверхности Земли?

Атмосфера Земли пропускает излучение в диапазонах длин волн: от 300 до 1000 нм, от 1 см до 20 м и в нескольких «окнах» инфракрасного диапазона.

Есть ли основания считать современную астрономию всеволновой?

Да, т. к. искусственные спутники Земли и автоматические межпланетные станции позволяют изучать космические объекты во всём диапазоне длин волн.

3. Занесите в таблицу формулы, характеризующие основные оптические параметры телескопов

Оптические параметры Формулы В формулах буквами обозначены
Видимое излучение (G) G = F / f F — фокусное расстояние объектива, f — фокусное расстояние окуляра
Разрешающая способность ψ = 140" / D D — диаметр объектива, мм
Проницающая сила m = 2.1 + 51 gD D — диаметр объектива, мм

4. Какие увеличения можно получить с помощью школьного теле скопа, в котором установлен объектив с фокусным расстоянием F = 800 мм и имеются сменные окуляры с фокусными расстояниями 28, 20 и 10 мм

Дано: Решение:
  • F = 800 м,
  • f1 = 28 мм,
  • f2 = 20 мм,
  • f3 = 10 мм.
  • G = F / f
  • G1 = 800 / 28 = 28.6;
  • G2 = 800 / 20 = 40;
  • G3 = 800 / 10 = 80;

Ответ: 28,6, 40, 80

G1, G2, G3 — ?

5. Каково разрешение телескопа для визуальных наблюдений, если его объектив имеет диаметр D-80 мм?

Дано: Решение:
D = 80 мм D = 140" / D; ψ = 140 / 80 = 1.75"
ψ — ? Ответ: 1.75"

6. На рисунке 17.1 показано отражение радиоволн от поверхности Эроса и Меркурия. Какие выводы о характере поверхности этих тел можно сделать, сравнивая кривые отраженных сигналов?

Меркурий имеет более сглаженную поверхность. У Эроса размеры кратеров и неровностей сравнимы с размерами этого небесного отела. Исследуемый участок Меркурия свидетельствует об аномальности его физических свойств.

7. Какие преимущества имеет радиоинтерферометр по сравнению с обычным радиотелескопом?

Радиоинтерферометр объединяет несколько радиотелескопов — разрешающая возможность значительно возрастает.