Контрольна робота
За концепціям сучасного природознавства
Тема: Прилади й техніка астрономічних спостережень
Зміст
Астрономічні прилади. Історія створення
Астрономічні прилади і техніка астрономічнихспостережень
Список використаної літератури
Астрономічні прилади. Історія створення
Вся історія астрономії пов'язана зстворенням все нових інструментів, що дозволяють підвищити точність спостережень,можливість вести дослідження небесних світил у діапазонах, недоступнихнеозброєному людському оку.
В історії астрономії можнавідзначити 4 основних етапи, що характеризуються різними засобами спостережень. На1-му етапі, що відноситься до глибокої давнини, люди за допомогою спеціальнихпристосувань навчилися визначати час і вимірювати кути між світилами нанебесній сфері. Підвищення точності відліків досягалося головним чиномзбільшенням розмірів інструментів, 2-й етап відноситься до початку 17 ст. і пов'язаний звинаходом телескопа і підвищенням з його допомогою можливостей ока приастрономічних спостереженнях. З введенням в практику астрономічних спостереженьспектрального аналізу і фотографії в середині 19 ст. почався 3-й етап. Астрографі спектрографи дали можливість отримати відомості про хімічних іфізичних властивості небесних тіл і їх природі. Розвиток радіотехніки,електроніки та космонавтики в середині 20 ст. призвело до виникненнярадіоастрономії і позаатмосферної астрономії, що ознаменували 4-й етап.
Першим астрономічнимінструментом можна вважати вертикальну жердину, закріплений на горизонтальніймайданчику, - гномон, що дозволяв визначати висоту Сонця, багатьох сторіч. Знаючидовжину гномона і тіні, можна визначити не тільки висоту Сонця над горизонтом,але і напрямок меридіана, встановлювати дні настання весняного і осінньогорівнодень і зимового і літнього сонцестояння.
Розвиток конструкційастрономічних інструментів в Китаї з найдавніших часів йшов, мабуть,незалежно від аналогічних робіт на Бл. і СР Сході і на Заході. Так, у 7 в. дон.е. в Китаї в царстві Лу вже застосовували гномон. У древній Греції на кількадесятиліть пізніше гномон використовує Анаксимандр (610-540 рр.. до н. е.). Давньокитайськийгномон являв собою вертикально встановлений жердину висотою близько 1,5-2 м звитягнутої прямокутної майданчиком в підставі, на якій були нанесеніділення, необхідні для вимірювань. По довжині полуденної тіні на цьому майданчикувизначали моменти сонцестоянь, рівнодень
Давньокитайський гномон.
Достовірні відомості продавньогрецьких астрономічних інструментах стали надбанням наступнихпоколінь завдяки "Альмагесту", в якому поряд з методикоюі результатами астрономічних спостережень К. Птолемей приводить описастрономічних інструментів - гномона, арміллярні сфери, астролябії,квадранта, паралактичної лінійки, - що застосовувалися як його попередниками(Особливо Гиппархом), так і створених ним самим. Багато з цих інструментівбули в подальшому вдосконалені і ними користувалися впродовж багатьохсторіч.
До старовинним кутомірним інструментамналежать і квадранти. У найпростішому варіанті квадрант - плоска дошка у формічверті кола, розділеного на градуси. Близько центру цього кола обертаєтьсярухома лінійка з двома діоптріями.
Широке поширення встародавньої астрономії отримали арміллярні сфери - моделі небесної сфери з їїнайважливішими точками і колами: полюсами і віссю світу, меридіаном, горизонтом,небесним екватором і екліптикою. В кінці XVI в. кращі по точності і витонченостіастрономічні інструменти виготовляв данський астроном Т. Бразі. Йогоарміллярні сфери були пристосовані для виміру як горизонтальних, так іекваторіальних координат світил. Сама рання з відомих найбільш повнихарміллярні сфери - це створений в Олександрії в 140 р. н.е. метеороскоп здев'ятьма кільцями. Однак більш прості типи арміллярні сфери існували наЗаході і раніше. Птолемей говорить про три таких інструментах. Встановлено, що в146-127 рр.. до н.е. арміллярні сфери з чотирьох кілець використовував Гіппарх.
Прилад, який представляєсобою наступний крок у розвитку астрономічного інструментарію в порівнянні зарміллярні сфери, - це торкветум, винайдений арабами. У цьому приладі кільцяне вкладені одна в одну, а встановлені на окремих стійках, що є більшзручним і досконалим, ніж в арміллярні сфери, в якій всі кільцяконцентричні.
Знаменитий "Спрощений прилад" -торкветум Гоу Шоуцзіна, виготовлений в 1270 р. і знаходиться в даний часв обсерваторії на Пурпурного горі в Нанкіні (Китай).
Дж. Нідем вказував, що "Спрощенийприлад "- Цзян Го Шоуцзіна є передвісником всіхекваторіальних установок сучасних телескопів. На його думку, знанняпристрої цього приладу трьома століттями пізніше потрапило до датському астрономуТихо Браге і привело його до екваторіальної астрономії та конструювання відповіднихприладів. Що стосується самої передачі ідеї екваторіального торкветума з Китаю,то Дж. Нідем вважає, що вона відбувалася за посередництвом арабів до відомогофламандській математику, лікаря і астроному Гемма Фрізіусу в 1534, а від нього - доТихо Браге. І через останнього і його наступника, Йоганна Кеплера, сучаснаєвропейська астрономія прийшла до того, щоб стати екваторіальній на китайськийманер. При цьому слід зазначити, що з часів Го Шоуцзіна в пристроях нашихсучасних екваторіальних установок не зроблено ніякого подальшогосуттєвого поступу.
У період раннього середньовіччядосягнення давньогрецьких астрономів були сприйняті вченими Близького іСереднього Сходу та Середньої Азії, які удосконалили їх інструменти і розробилиряд оригінальних конструкцій. Відомі праці про застосування астролябій і про їхконструкціях, про сонячний годинник і гномон, написані аль-Хорезмі,аль-Фергані, аль-Ходженді, аль-Біруні та ін Істотний внесок у розвитокастрономічних інструментів внесли астрономи Марагінской обсерваторії (НасиреддінТуями, 13 в) та Самаркандської обсерваторії (Улугбек, 15 в), на якій буввстановлений гігантський секстант радіусом близько 40 м.
Через Іспанію та Південну Італіюдосягнення цих астрономів сталі відомі в Північній Італії, Німеччини, Англії і Франції. У 15-16 вв. європейські астрономи використовували поряд зінструментами власної конструкції також і описані ученими Сходу. Широкупопулярність здобули інструменти Р. Пурбаха, Региомонтана (І. Мюллера) іособливо Тихо Браге і Я. Гевелія, які створили багато оригінальнихінструментів високої точності.
Корінний переворот в методахастрономічних спостережень стався в 1609 р., коли італійський учений Г. Галілейзастосував для огляду неба зорову трубу і зробив перші телескопічніспостереження. Тому, початок телескопічної астрономії зазвичай пов'язують зім'ям Галілео Галілея, який за допомогою виготовленої їм самим зоровоїтруби (зорова труба була винайдена незадовго перед цим в Голландії) зробиввидатні відкриття і дав їм правильне наукове пояснення. У вдосконаленніконструкцій телескопів-рефракторів, що мають лінзові об'єктиви, великі заслугиналежать І. Кеплеру.
Перші телескопи були ще вкрайнедосконалі, давали нечітке зображення, забарвлене райдужним ореолом. Позбутисявід недоліків намагалися, збільшуючи довжину телескопів. Так з'явилися величезніінструменти, на зразок того, який у 1664 р. був побудований у Франції А. Озу. Цейтелескоп мав довжину 98 м і в цьому відношенні залишився чемпіоном і донині. Однакнайбільш ефективними і зручними виявилися ахроматичні телескопи-рефрактори,які почали ...
