BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM TP.HCM KHOA VẬT LÝ Tiểu luận môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Tên đề tài: Giáo viên hướng dẫn: Thầy Lê Văn Hồng Nhóm thực hiện: Nguyễn Cơng Danh Võ Thị Hoa Nguyễn Thị Phương Thảo (29/01) Lâm Hồng Minh Tuấn Nguyễn Thành Trung Lớp Lý Chính Qui TPHCM, Tháng Năm 2009 MỤC LỤC Chương 1: LƯỢC SỬ THIÊN VĂN VÔ TUYẾN 1.1 James Clerk Maxwell (1831-1879) 1.2 Heinrich Hertz (1857-1894) 1.3 Thomas Alva Edison (1847-1931) .8 1.4 Sir Oliver J Lodge (1851-1940) 11 1.5 Wilsing and Scheiner (1896) 12 1.6 Charles Nordman (1900) 13 1.7 Max Planck (1858-1947) 14 1.8 Oliver Heaviside (1850-1925) 16 1.9 Guglielmo Marconi (1874-1937) 17 Chương 2: THIÊN VĂN VÔ TUYẾN LÀ GÌ? 18 2.1 Sơ lược Bức xạ điện từ: 18 2.1.1 Nguồn gốc: 18 2.1.2 Lưỡng tính sóng – hạt xạ điện từ: 19 Phương trình Maxwell: 26 Năng lượng xung lượng: 31 2.1.3 Phổ điện từ & Các đặc trưng bản: 36 2.1.4 Các loại xạ điện từ: 40 2.2 Bức xạ vũ trụ ngành thiên văn vật lý: 51 2.2.1 Sơ lược xạ vũ trụ: 51 2.2.2 Ngành thiên văn vật lý: 57 2.3 Bức xạ vô tuyến thiên văn vô tuyến: 62 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Chương 3: KÍNH THIÊN VĂN VƠ TUYẾN 64 3.1 Sơ lược kính thiên văn vô tuyến: 64 3.2 Đo đạc thiên văn vô tuyến: 70 3.2.1 Sơ lược cấu tạo hoạt động kính thiên văn vô tuyến: 70 3.2.2 Công thức đo đạc vô tuyến: 76 Chương 4: GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG THIÊN VĂN VƠ TUYẾN 79 4.1 Sự phát xạ phông vũ trụ, vết tích Big Bang: 79 4.1.1 Lược sử: 79 4.1.2 Ý nghĩa việc tìm xạ phong viba vụ trụ: 79 4.1.3 Phương pháp nghiên cứu: 80 4.2 Vạch phổ cuả nguyên tử trung hòa Hydrogen bước sóng 21 centimet: 83 4.2.1 Lược sử: 83 4.2.2 Ý nghĩa nghiên cứu xạ Hyđro: 83 4.2.3 Cơ chế phát xạ: 84 4.3 Bức xạ "synchrotron" phát từ thiên hà 86 4.3.1 Lược sử nghiên cứu nguồn xạ synchrotron Thiên Hà : 86 4.3.2 Mục đích nghiên cứu : 86 4.3.3 Cơ chế xạ synchrontron phi nhiệt : 87 4.3.4 Tần số xạ synchrotron : 89 4.3.5 Cường độ xạ : 89 4.4 Nghiên cứu xạ Maser Vũ trụ 90 4.4.1 Lược sử nghiên cứu: 90 THIÊN VĂN VƠ TUYẾN 4.4.2 Mục đích nghiên cứu: 92 4.4.3 Cơ chế xạ maser: Quá trình đảo ngược mật độ phân tử 92 4.4.4 Tần số xạ maser: 94 4.4.5 Nguồn xạ maser: 94 4.5 Săn tìm acid amin: 97 4.5.1 Lược sử nghiên cứu : 97 4.5.2 Mục đích nghiên cứu : 98 4.5.3 Kết nghiên cứu: 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LỜI NÓI ĐẦU Các bạn cầm tay tiểu luận “Thiên văn vô tuyến” thực hành Phương pháp nghiên cứu khoa học nhóm chúng tơi Xin có đơi dịng bày tỏ cảm xúc hãnh diện thành này! Đó q trình nỗ lực đầy nhiệt huyết nhóm thực Từ ý tưởng ban đầu, nghiên cứu xạ điện từ thiên văn, nhóm lựa chọn đối tượng nghiên cứu sau thiên văn vô tuyến Ngành thiên văn vật lý giới đà phát triển với nhiều triển vọng Trong đó, thiên văn vơ tuyến có giá trị vai trò lớn tống thể phát triển Qua q trình thực đề tài, nhóm khơng rèn luyện phương pháp nghiên cứu khoa học với kinh nghiệm đáng kể mà mở rộng vốn kiến thức thiên văn vốn khoa học lí thú ln lạ Tiểu luận cung cấp kiến thức sơ đẳng phổ quát từ nhiều nguồn tài liệu giúp người đọc hiểu biết tổng quan xạ điện từ, xạ vũ trụ, ngành thiên văn vật lý, thiên văn vơ thuyến, kính thiên văn vơ tuyến với cách thức hoạt động giới thiệu số cơng trình nghiên cứu thiên văn vơ tuyến xạ vi sóng vũ trụ, xạ Maser, Synchrotron… Đặc biệt, có phần hạn chế ưu điểm tiểu luận thông tin phong phú dịch thuật chọn lọc từ nguồn tài liệu tiếng Anh internet Đây kinh nghiệm đáng khích lệ q trình làm việc nhóm Do hạn chế hiểu biết trình độ ngoại ngữ nên thực tiểu luận không tránh khỏi sai sót, nhóm chúng tơi mong người đọc thơng cảm nhiệt tình đóng góp ý kiến để lần thực sau dược tốt Chân thành cảm ơn! Nhóm thực THIÊN VĂN VƠ TUYẾN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Mortimer Abramowitz, Michael W Davidson Thomas J Fellers (hiepkhachquay dịch), “Bản chất xạ điện từ”, http://thuvienvatly.com/home/content/view/1091/241/ Mortimer Abramowitz, Michael W Davidson Thomas J Fellers (hiepkhachquay dịch), “Lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng”, http://thuvienvatly.com/home/content/view/1069/241/ Bách khoa tồn thư mở Wikipedia, “Phương trình Maxwell”, http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C6%B0%C6%A1ng_tr%C3%ACnh_Maxwell Lương Diên Bình, Dư Cơng Trí, Nguyễn Hữu Hồ (2006), Vật lí đại cương – tập 2, Điện, dao động, sóng, Nxb Giáo dục, Hà Nội Donat G.wentzel, Nguyễn Quang Riệu, Phạm Viết Trinh, Nguyễn Đình Nỗn, Nguyễn Đình Hn (2003), Thiên văn vật lý, Nxb Giáo dục, Hà Nội David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (2008), Cơ sở vật lý – Tập 5, Điện học II, Nxb Giáo dục, Hà nội David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (2009), Cơ sở vật lý – Tập 6, Quang học vật lý lượng tử, Nxb Giáo dục, Hà nội Nguyễn Quang Riệu (2005), “Vũ trụ phịng thí nghiệm thiên nhiên vĩ đại”, http://vietsciences.free.fr/giaokhoa/vatly/thienvan/gsnguyenquangrieu/vutruphongth inghiem.htm Tuxedomask (Smod), “Các phương pháp phân tích đo quang”, http://congnghehoahoc.org/forum/showthread.php?t=2010 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 105 Tiếng Anh 10 K.Y.Lo (2005), “How Radio Telescopes work?”, National Radio Astronomy Observatory, Indiana University, http://www.astro.indiana.edu/catyp/radio/RadioAstronomyFundamentals_IU.ppt 11 Dave Finley (NRAO/AUI/NSF), “Value of Radio Astronomy”, http://www.nrao.edu/index.php/learn/radioastronomy/radioastronomyvalue 12 Jay M Pasachoff, A.B., A.M., Ph.D., “How Astronomers Work”, http://encarta.msn.com/text_1741502444 _57/astronomy.html THIÊN VĂN VÔ TUYẾN ... ngành thiên văn vật lý: 51 2.2.1 Sơ lược xạ vũ trụ: 51 2.2.2 Ngành thiên văn vật lý: 57 2.3 Bức xạ vô tuyến thiên văn vô tuyến: 62 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC... ban đầu, nghiên cứu xạ điện từ thiên văn, nhóm lựa chọn đối tượng nghiên cứu sau thiên văn vô tuyến Ngành thiên văn vật lý giới đà phát triển với nhiều triển vọng Trong đó, thiên văn vơ tuyến có... Chương 3: KÍNH THIÊN VĂN VƠ TUYẾN 64 3.1 Sơ lược kính thiên văn vơ tuyến: 64 3.2 Đo đạc thiên văn vô tuyến: 70 3.2.1 Sơ lược cấu tạo hoạt động kính thiên văn vơ tuyến: 70