Sovremennaya astronomiya i metodika ee prepodavaniya| << Predydushaya |
Prakticheskaya
komp'yuternaya rabota
"Krasnoe smeshenie v spektrah galaktik.
Zakon Habbla".
Erohina R.Ya.
Borisoglebskii gos. ped. institut
Torgashin R.G.
Voskresenovskaya sr. shk. Borisoglebskogo
r-na. E-mail: rotor_s@fromru.com
V nastoyashee vremya obshepriznanno, chto povyshenie kachestva obrazovaniya nevozmozhno bez vnedreniya v uchebnyi process novyh pedagogicheskih tehnologii, v tom chisle komp'yuternyh. Skazannoe v polnoi mere otnositsya i k shkol'nomu kursu astronomii, komp'yuterizaciya kotorogo pozvolyaet naryadu s modelirovaniem razlichnyh astronomicheskih yavlenii organizovat' prakticheskie raboty, imitiruyushie process obrabotki nablyudatel'nyh dannyh. Takie raboty prizvany raskryvat' mehanizm polucheniya nauchnyh astronomicheskih znanii. V etom i sostoit osnovnaya cel' predlagaemoi prakticheskoi raboty "Krasnoe smeshenie v spektrah galaktik. Zakon Habbla".
Rabota obespechena komp'yuternoi programmoi, sostoyashei iz dvuh chastei ("Opredelenie postoyannoi Habbla" i "Opredelenie rasstoyanii do dalekih galaktik po krasnomu smesheniyu v ih spektrah") i spravki, poyasnyayushei istoriyu otkrytiya zakona Habbla. Sleduya istorii otkrytiya, uchenik poluchaet spisok iz 20-25 blizkih k nam yarkih galaktik s ukazaniem dlya kazhdoi ee luchevoi skorosti Vr i rasstoyaniya do nee R. Pri zapuske pervoi chasti programmy na ekrane displeya voznikaet tablica dlya dannyh i sistema koordinat, v kotoroi po osi absciss otkladyvayutsya rasstoyaniya do galaktik v Mps, a po osi ordinat - ih luchevye skorosti v km/s. Po mere zapolneniya tablicy programma nanosit polozheniya galaktik v vybrannoi sisteme koordinat.
Po komande uchenika programma osushestvlyaet statisticheskuyu obrabotku dannyh po metodu naimen'shih kvadratov i stroit dlya galaktik grafik "luchevaya skorost' - rasstoyanie". Posle etogo uchenik perehodit k graficheskomu opredeleniyu postoyannoi Habbla (N). Poskol'ku luchevye skorosti vozrastayut pryamo proporcional'no rasstoyaniyam do galaktik, uchenik vybiraet tochku primerno v seredine postroennogo grafika, fiksiruet ee koordinaty (ris. 1) i vychislyaet postoyannuyu Habbla.
Ris. 1. Grafik "luchevaya skorost' -
rasstoyanie" dlya yarkih galaktik
Eta chast' raboty zavershaetsya otvetami
uchashihsya na sleduyushie voprosy:
Kak astronomy v nachale XX veka opredelyali
rasstoyaniya do galaktik?
Kak byli naideny luchevye skorosti galaktik?
Pochemu zakon Habbla naibolee tochno
vypolnyaetsya dlya dalekih galaktik?
Kakov fizicheskii smysl zakona Habbla?
Pochemu vse galaktiki, krome neskol'kih
samyh blizkih, udalyayutsya ot nas i pri tom so
skorostyami, vozrastayushimi pryamo
proporcional'no rasstoyaniyam?
Est' li centr u rasshiryayusheisya Vselennoi?
Ispol'zuya naidennoe v rabote znachenie
postoyannoi Habbla, naiti vremya, kogda
nachalos' rasshirenie Vselennoi?
Mozhet li rasshirenie Vselennoi smenit'sya ee
szhatiem? Kakaya sila prepyatstvuet
rasshireniyu?
Vtoraya chast' raboty posvyashena ispol'zovaniyu zakona Habbla dlya postroeniya shkaly vnegalakticheskih rasstoyanii. Dlya etogo ucheniku predstoit opredelit' po ee spektru luchevuyu skorost' galaktiki.
Na ekrane poyavlyayutsya poocheredno spektry neskol'kih galaktik (so spektrami sravneniya laboratornogo istochnika sveta), millimetrovaya shkala pod kazhdym iz spektrov i otchetnaya tablica.
Uchenik zanosit v otchetnuyu tablicu svoi izmereniya polozhenii linii laboratornogo spektra (L), po kotorym programma stroit dispersionnuyu krivuyu (ris.2). Izmeriv polozhenie linii ionizirovannogo kal'ciya H (l0=396,8 nm) v spektre galaktiki, uchenik opredelyaet po dispersionnoi krivoi smeshennoe znachenie etoi linii l. Programma rasschityvaet smeshenie linii (lD=l-l0), nahodit po effektu Dopplera luchevuyu skorost' galaktiki i rasstoyanie do nee po zakonu Habbla.
Ris. 2. Spektr skopleniya galaktik v
sozvezdii B.Medvedicy
Podvodya itog vtoroi chasti raboty, sleduet
obobshit' znaniya uchashihsya o sposobah
opredeleniya rasstoyanii do nebesnyh
ob'ektov. Oni dolzhny vspomnit':
Kak opredelyayut rasstoyaniya do ob'ektov
Solnechnoi sistemy?
Kak nahodyat rasstoyaniya do blizhaishih zvezd?
Kakie trudnosti voznikayut pri opredelenii
rasstoyanii do dalekih zvezd?
Kakovy osnovnye metody ocenki rasstoyanii
do galaktik?
Pochemu govoryat, chto zakon Habbla opredelyaet
shkalu vnegalakticheskih rasstoyanii?
Vypolnyaya prakticheskuyu rabotu, uchashiesya nachinayut luchshe ponimat' osnovopolagayushuyu rol' zakona Habbla v kosmologii i ego znachenie kak metoda opredeleniya rasstoyanii do dalekih galaktik. Oni otkryvayut dlya sebya sposoby obrabotki nablyudatel'nyh dannyh i polnee osoznayut kak bylo dobyto astronomicheskoe znanie.
Podobnye raboty izmenyayut sam harakter processa obucheniya. Shkol'niku ne prosto peredayut gotovye znaniya, a pobuzhdayut ponyat', kak eto uznali, sposobstvuya, tem samym, razvitiyu ego poznavatel'noi i tvorcheskoi aktivnosti.
Literatura:
1. Kulikovskii P.G. Spravochnik lyubitelya
astronomii. Izd. 4-oe, pererab. i dopoln. -M.:
Nauka, 1971. - 632 s.
2. Boldin M.V., Simonova G.I., Tyurin Yu.N.
Znakovyi statisticheskii analiz lineinyh
modelei. -M.: Nauka. Fizmatlit,1997. - 288s.
3. Bronshten V.A. Gipotezy o zvezdah i
Vselennoi. -M.: Nauka, 1974. -384 s.
4. Braun S. Visual Basic 6: Uchebnyi kurs. -SPb: Piter,
2000, - 576 s.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material
Publikacii so slovami: astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
