Khóa luận tốt nghiệp đại học các phép đo cơ bản trong thiên văn học

MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Thiên văn học số môn khoa học đƣợc coi đời sớm nhân loại với mơn khoa học nhƣ tốn học, triết học … Đối tƣợng nghiên cứu Thiên văn học đƣợc mở rộng từ khái niệm “thiên thể” ban đầu đƣợc hiểu vật thể bầu trời, đƣợc mở rộng ra, cụ thể hơn, đa dạng hơn: Mặt Trời, Mặt Trăng, chổi, thiên thạch … đến vệ tinh nhân tạo, thiên hà …, có vật thể phát khoảng thời gian gần nhƣ: Lỗ đen, neutron, quaza, … Trong có tƣợng thấy mắt thƣờng, hay có tƣợng phải dùng kính thiên văn tính tốn hỗ trợ Do đó, việc nghiên cứu phƣơng pháp đo đạc cần thiết, đáp ứng nhu cầu đời sống nhƣ xác định thời gian, xác định toạ độ địa lí, xác định phƣơng hƣớng … phục vụ nhu cầu phát triển khoa học nhƣ xác định khoảng cách tới thiên thể, xác định kích thƣớc chúng Vì vậy, em chọn đề tài “Các phép đo thiên văn học” làm đề tài khoá luận tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu phép đo thiên văn học - Tìm hiểu dụng cụ sử dụng phép đo thiên văn Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Các phép đo số ví dụ phép đo Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí thuyết phép đo thiên văn học - Các ví dụ phép đo tập liên quan Phƣơng pháp nghiên cứu - Đọc tra cứu tài liệu - Tổng hợp phân tích Cấu trúc khố luận Ngồi phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, khoá luận gồm chƣơng: Chƣơng Một số phép đo thiên văn học Chƣơng Một số ví dụ phép đo Chƣơng Hệ thống tập dựa phép đo thiên văn Chƣơng MỘT SỐ PHÉP ĐO CƠ BẢN TRONG THIÊN VĂN HỌC 1.1 Đo toạ độ địa lí 1.1.1 Đo vĩ độ φ Độ vĩ nơi quan sát có giá trị độ cao thiên cực, nhƣng thiên cực điểm tƣởng tƣợng nên ngƣời ta thƣờng xác định độ vĩ qua độ cao thiên thể Phƣơng pháp tổng quát áp dụng công thức chuyển toạ độ [1] cos = sin.sin + cos.coscost (1) (t = s -  với ,  toạ độ xích đạo thiên thể, Z, s khoảng cách đỉnh lúc ta quan sát) Nếu biết khoảng cách đỉnh Z thiên thể có toạ độ xích đạo biết thời điểm xác định, ta xác định đƣợc độ vĩ φ nơi quan sát Việc xác định độ vĩ φ xác phép đo khoảng cách đỉnh Z xác Phép đo khoảng cách đỉnh xác thiên thể qua kinh tuyến trên, trƣờng hợp góc t thiên thể không, cost = nên: cosZ = sin.sin + cos.cos  hay cosZ = cos( -) (3)  Z (4) Lấy dấu (+) thiên thể qua kinh tuyến phía Nam thiên đỉnh Lấy dấu (-) thiên thể qua kinh tuyến phía Bắc thiên đỉnh Ngồi ra, xác định vĩ độ địa lí và số hiệu u đồng hồ quan sát hai thiên thể khoảng cách đỉnh (cùng độ cao) Nếu hai thiên thể có tọa độ xích đạo tƣơng ứng , và , đƣợc quan sát hai thời điểm tƣơng ứng T1’ T2’ Lúc quan sát khoảng cách đỉnh chúng có trị số tƣơng tự nhƣ từ cơng thức: cosZ = sin.sin + cos.cos.cost [1] t = T’ + u - [1] ( Với u: hiệu đồng hồ; T’ đồng hồ sao; t: góc giờ) Ta viết đƣợc phƣơng trình: sin.sin + cos.cos.cos (T1’ + u -  sin.sin+ cos.cos.cos (T2’+ u –   Trong ẩn số vàu Nếu lặp lại quan sát cho cặp thứ hai ta viết thêm đƣợc phƣơng trình thứ hai Giải hệ phƣơng trình ta thu đƣợc vàu Phƣơng pháp xác định vĩ độ vàsố hiệu chỉnh u đồng hồ quan sát hai cặp khoảng cách đỉnh đƣợc ứng dụng rộng rãi thiên văn đo đạc Ƣu điểm phƣơng pháp không cần đo khoảng cách đỉnh mà có động tác ghi thời điểm lúc hai cặp thiên thể qua vịng đồng cao 1.1.2 Đo kinh độ λ Ngƣời ta dựa vào sở hiệu địa phƣơng hai nơi (tính thời điểm vật lí) hiệu kinh độ hai nơi [1] S1 - S2 = 1 - 2 T01 – T02 =1 - 2 Tm1 - Tm2 = 1 - 2 Trong S1 - S2 hiệu địa phƣơng; T01 – T02 hiệu Mặt Trời thực địa phƣơng; Tm1 - Tm2 hiệu Mặt Trời trung bình địa phƣơng Kinh độ địa lí nơi đƣợc tính từ kinh tuyến gốc (0 = 0) Nếu T địa phƣơng kinh tuyến (ở phía đơng Grinuych) T0 địa phƣơng Grinuych thì:  = T – T0 (6) Nhƣ việc xác định kinh độ nơi quy việc xác định địa phƣơng nơi kinh tuyến gốc thời điểm vật lí Ngày tín hiệu địa phƣơng xác T0 kinh tuyến gốc hàng ngày đƣợc phát vơ tuyến điện Q trình tiến hành xác định độ kinh  nhƣ sau: ngƣời ta quan sát để xác định số hiệu chỉnh u đồng hồ kinh tuyến nơi quan sát Trƣớc sau quan sát ngƣời ta thu tín hiệu kinh tuyến gốc để tính số hiệu u0 đồng hồ kinh tuyến gốc thời điểm quan sát Dựa vào T = T’ + u [1] (6) ta tính đƣợc:  = u – u0 (7) Vì  = T – T0 Nên  = (T’ + u) – (T’ + u0) Nhƣ việc xác định kinh độ quy việc xác định số hiệu đồng hồ 1.2 Đo thời gian, đồng hồ Mặt Trời Để đo Mặt trời thực, ngƣời ta dùng đồng hồ Mặt trời Nguyên tắc hoạt động đồng hồ dựa vào nhật động Mặt trời vật chuẩn Hàng ngày Mặt trời nhật động Trái Đất (quanh trục vũ trụ) Nếu có que đặt theo phƣơng song song với trục vũ trụ bóng que ván đặt thẳng vng góc với que quay Đó sở để tạo đồng hồ đƣợc gọi đồng hồ Mặt Trời Có hai loại đồng hồ Mặt trời: Đồng hồ Mặt Trời kiểu xích đạo: mặt đồng hồ song song với mặt phẳng xích đạo trời Đồng hồ Mặt Trời kiểu chân trời: mặt đồng hồ song song với mặt phẳng chân trời, khơng vng góc với kim đồng hồ hƣớng theo trục vũ trụ 1.2.1 Đồng hồ Mặt Trời kiểu xích đạo Đồng hồ gồm que cắm thẳng góc với ván Tấm ván làm mặt đồng hồ Mặt đồng hồ đƣợc đặt song song với mặt phẳng xích đạo que nằm theo phƣơng song song với trục vũ trụ (H.2) Hình Nhƣ mặt đồng hồ nghiêng với phƣơng nằm ngang góc 900 – - là vĩ độ nơi đặt đồng hồ) Do nhật động Mặt Trời từ Đông sang Tây mà bóng que quay mặt từ Tây sang Đơng, bóng quay đƣợc 150 Rõ ràng lúc trƣa bóng que in theo phƣơng đƣờng Bắc Nam (12h) 1.2.2 Đồng hồ Mặt Trời kiểu chân trời Mặt đồng hồ loại đƣợc đặt theo phƣơng nằm ngang Que đƣợc cắm nghiêng với mặt góc vĩ độ địa lí Đồng hồ đƣợc đặt cho que nằm song song với trục vũ trụ (H.3) Hình Do nhật động Mặt Trời chuyển động quanh trục vũ trụ (quanh que) mặt phẳng thẳng góc với trục vũ trụ Nhƣ mặt đồng hồ không song song với mặt phẳng nhật động Mặt Trời (nghiêng góc 900 – - nên bóng que quét mặt đồng hồ với vận tốc khơng đều, từ vạch chia mặt đồng hồ không Muốn khắc mặt ta phải tính góc quay bóng que ứng với định ngày Cần biết đồng hồ Mặt Trời Mặt Trời thực địa phƣơng Muốn quy sinh hoạt (giờ múi) phải hiệu chỉnh với phƣơng trình thời gian kinh độ nơi đặt đồng hồ Trong sinh hoạt bình thƣờng khơng địi hỏi độ xác cao ta sử dụng đồng hồ Mặt Trời 1.3 Đo khoảng cách đến thiên thể 1.3.1 Đo khoảng cách đến thiên thể gần (trong dải Ngân Hà) 1.3.1.1 Phương pháp vô tuyến định vị (radar) Kĩ thuật radar kĩ thuật mà ngƣời ta truyền chùm xung vơ tuyến có cƣờng độ lớn thu sóng phản xạ lại máy thu Bằng cách phân tích sóng phản xạ, vật phản xạ đƣợc định vị đơi đƣợc xác định hình dạng Chỉ với lƣợng nhỏ sóng phản xạ, tín hiệu radio dễ dàng thu nhận khuếch đại Sóng radio dễ dàng tạo với cƣờng độ thích hợp, phát lƣợng sóng cực nhỏ sau khuếch đại vài lần Vì radar thích hợp để định vị vật khoảng cách mà phản xạ khác nhƣ âm hay ánh sáng yếu không đủ để xác định Kĩ thuật radar thiên văn, ngƣời ta phát xung laze mạnh lên thiên thể thu lại xung phản hồi Từ thời gian truyền xung tính đƣợc khoảng cách đến thiên thể, Qua hình dạng xung đốn nhận hình dạng mức độ nhẵn bề mặt thiên thể Cũng xác định quay thiên thể qua hiệu ứng Đốple Nhƣ với đặc điểm xung vô tuyến điện ta dùng phƣơng pháp để nghiên cứu thiên thể gần (trong hệ Mặt Trời) 1.3.1.2 Phương pháp xác định khoảng cách thị sai Thị sai thiên văn học góc hai hƣớng qua hai vị trí khác đến thiên thể đƣợc quan sát Khoảng cách vật thể vũ trụ bề mặt Trái Đất đƣợc tính tốn cách xác định thị sai Vì vậy, thị sai thiên văn học thƣờng đƣợc hiểu khoảng cách Thị sai xuất từ thay đổi vị trí biểu kiến vật thể thiên cầu, đƣợc gây thay đổi điểm gốc hệ tọa độ gắn với ngƣời quan sát Vị trí tức thời thiên thể hình chiếu thiên thể thiên cầu, theo tia chiếu qua vị trí ngƣời quan sát Hình chiếu phụ thuộc vào vị trí ngƣời quan sát, từ vị trí khác bề mặt Trái Đất hay không gian, thiên thể đƣợc chiếu vào nhiều hƣớng khác Sự thay đổi vị trí quan sát thiên thể đƣợc quan sát kết chuyển động xoay Trái Đất quanh trục mình, chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời chuyển động Hệ Mặt Trời không gian Những chuyển động tự nhiên tạo khoảng cách hai vị trí quan sát Khi khoảng cách lớn, thị sai lớn, ứng với khả xác định khoảng cách thiên thể cao Thị sai ngày (thị sai địa tâm) thay đổi vị trí thiên thể thiên cầu, quan sát từ bề mặt Trái Đất vị trí đƣợc quan sát từ tâm Trái Đất Thị sai ngày thiên thể Hệ Mặt Trời bị thay đổi chuyển động xoay Trái Đất quanh trục mình, từ giá trị nhỏ kinh tuyến trời đến giá trị lớn chân trời Hình Góc tạo phƣơng nhìn thiên thể S2 từ điểm mặt đất phƣơng nhìn đến thiên thể từ tâm Trái Đất đƣợc gọi thị sai ngày thiên thể (góc p hình 4): p = AS2O Hay góc từ thiên thể nhìn bán kính Trái Đất Khi thiên thể thiên đỉnh thị sai ngày khơng Khi thiên thể nằm đƣờng chân trời có trị số lớn đƣợc gọi thị sai chân trời (p0) Với p0 = AS1O Với S1: thiên thể S1 nằm đƣờng chân trời Thị sai năm Đối với (ngoài hệ Mặt Trời) xa nên thị sai chân trời chúng bé xác định đƣợc Ngƣời ta phải sử dụng thị sai năm Thị sai năm (của góc nhìn bán kính quỹ đạo chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời từ Trên hình vịng trịn quỹ đạo chuyển động Trái Đất Đ (M Mặt Trời) Hình Góc ĐSM =  Từ hình ta có: Với thị sai năm thiên thể S a khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời từ = Xác định thị sai chân trời Hình 10 Suy ra: Tỉ số không đổi, thị sai chân trời p Mặt Trăng thay đổi bán kính góc thay đổi: 2.5 Ví dụ đo khoảng cách đỉnh kính lục phân Từ sở lí thuyết đo khoảng cách đỉnh kính lục phân, ta tự chế tạo dụng cụ đo độ cao thiên thể thiên văn học Độ cao thiên thể đƣợc đơn vị góc Hãy tƣởng tƣợng bầu trời nhƣ mái vòm đầu bạn từ chân trời trƣớc mắt bạn độ lên đến đỉnh đầu 90 độ chân trời phía sau lƣng 180 độ Vật liệu cần: + bìa Carton cứng (hoặc miếng nhựa tốt) + Sợi dây (hoặc dây nhợ) + vật nặng (có thể viên đất sét, viết, cục tẩy, viên đá, …) + Ống trịn nhỏ (có thể lấy ống viết bi làm giấy) + Băng keo keo dán + Compa, thƣớc kẻ, thƣớc đo độ, viết, kéo 34 Cách làm: +) Dùng Compa vẽ đƣờng trịn Carton (Đƣờng kính khoảng từ 15 – 30 cm vừa), sau dùng thƣớc kẻ chia vòng tròn làm hai Sau vẽ xong, dùng kéo cắt lấy vòng tròn +) Lấy thƣớc chia độ viết để đánh dấu chia độ nửa vịng trịn cắt Lƣu ý khơng phải chia từ – 180 độ nhƣ thƣớc đo độ mà điểm cung tròn nửa vòng tròn điểm 00 Và từ điểm ấy, hai bên độ tăng 90 (hai điểm mép nửa vòng tròn) Sau chia độ xong vẽ đƣờng nối tâm đến điểm đánh dấu để dễ sử dụng +) Tiếp theo, nối sợi dây chuẩn bị với vật nặng, sau đục lỗ tâm nửa vòng tròn Nối đầu sợi dây vào lỗ đục +) Cuối gắn ống tròn vào mép dụng cụ keo Lƣu ý hai ống phải gắn thật thẳng hàng với Cách sử dụng: Đo độ cao Thiên thể: Xác định đối tƣợng quan sát (sao, trăng, hành tinh…) Đặt dụng cụ đo lên mắt ngắm vật thể cho vật thể xuyên qua hai lỗ trịn (nghĩa tia nhìn đến vật thể lúc trùng với mép dụng cụ đo) Cố gắng giữ cho dụng cụ vng góc với mặt đất Lúc xem vị trí mà sợi dây độ, độ cao thiên thể đo Lƣu ý phải vừa ngắm vật thể vừa xem kết nên khó, có ngƣời dễ dàng Xác định vĩ độ nơi ở: Ngoài công dụng để đo độ cao Thiên thể, sử dụng dụng cụ để xác định vĩ độ nơi 35 Chƣơng HỆ THỐNG CÁC BÀI TẬP DỰA TRÊN CÁC PHÉP ĐO TRONG THIÊN VĂN 3.1 Đề Câu 1: Tìm góc độ phƣơng thiên đỉnh (Z) Câu 2: Sao Chức Nữ có xích kinh 18h34ph, xích vĩ 380 Hỏi điểm Xuân phân qua kinh tuyến phƣơng bầu trời ngƣời quan sát Hà Nội có độ vĩ = 210 Tính góc (t) Chức Nữ lúc Câu 3: Một phƣơng Bắc qua kinh tuyến có khoảng cách đỉnh 6806’42’’, qua kinh tuyến dƣới 69047’42’’ Ngơi sao gì? Xích vĩ bao nhiêu? Tính độ vĩ nơi quan sát Câu 4: Cắm que thẳng vuông góc với mặt đất quan sát bóng que mặt đất để xác định: a) Vị trí đƣờng kinh tuyến (đƣờng Bắc – Nam) nơi quan sát b) Độ cao độ phƣơng Mặt Trời lúc qua kinh tuyến Lặp lại việc quan sát số ngày rút kết luận Câu 5: Ngày Thu phân bóng que thẳng đứng mặt phẳng nằm ngang lúc trƣa 0, 374 độ dài que Xác định độ vĩ nơi cắm que Câu 6: Giờ Mặt Trời trung bình địa phƣơng nơi có độ kinh  = 55030’21’’Đ 6h10ph50s Tìm múi nơi Xác định múi nơi thời điểm nói Câu 7: Tại trạm quan sát thiên văn ( = 43019’01’’) ngƣời ta phát tiểu hành tinh đo đƣợc độ cao qua kinh tuyến 37019’55’’ (Nam) vào lúc 5h11ph54s (giờ sao) Hiệu chỉnh khúc xạ khí 1’3’’ Tính tọa độ xích đạo tiểu hành tinh vào thời điểm qua kinh tuyến trạm quan sát 36 Câu 8: Tính tọa độ xích đạo vệ tinh nhân tạo quan sát nơi có vĩ độ 100 lúc thời gian 11h11ph36s Các tọa độ chân trời vệ tinh quan sát đƣợc là: z = 49015’, A = 298028’ Câu 9: Một nhà địa chất ghi nhật kí có đoạn nhƣ sau: “Độ cao Bắc Cực hai mốt độ ba ba Giữa trƣa hƣớng Bắc, bóng dài thân ta Trƣớc phút mƣời ba, vắng chuông mƣời hai tiếng Thời sai trừ chin, tính đƣợc tọa độ ta” Hãy suy ngày tháng địa điểm ( ) nơi ghi đoạn nhật kí Câu 10: Một thuyền trƣởng đo khoảng cách đỉnh Mặt Trời lúc trƣa ngày Đơng chí (22 – 12) đƣợc 450 Sau 1h32ph ơng ta nghe thấy đài phát Hà Nội phát tín hiệu 12 Tính tọa độ nơi ơng ta quan sát, lịch thiên văn cho ta biết thời sai hơm - phút Câu 11: Tìm tọa độ chân trời chòm Sƣ Tử ( 10h04ph, 12018’) quan sát Cần Thơ ( = 100) lúc 5h23ph Câu 12: Sao A có xích vĩ 10030’ Một ngƣời quan sát Thành phố Hồ Chí Minh thấy thiên đỉnh sau phút ngƣời Hà Nội thấy qua kinh tuyến cách thiên đỉnh 10030’ Nam a) Xác định độ vĩ Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh b) Lập biểu thức xác định khoảng cách theo đƣờng chim bay từ Hà Nội đến Thành phố Hồ Chí Minh Coi Trái Đất có dạng hình cầu bán kính R Câu 13: Thị sai chân trời Hỏa tinh hành tinh xung Mặt Trời gần Trái Đất Khoảng cách từ Hỏa tinh tới Trái Đất lúc 0, 378 đvtv Biết thị sai chân trời Mặt Trời 8’’80 Câu 14: Bán kính góc Mặt Trăng 37 = 16’20’’ thị sai chân trời = 59’51’’ Tính bán kính góc Mặt Trăng thị sai chân trời 34’22’’ Câu 15: Giả sử bạn có kính thiên văn nhỏ bạn quan sát Mộc tinh vệ tinh cách thƣờng xuyên nhiều năm Bạn chƣa biết Mộc tinh trừ bạn quan sát đƣợc Bạn cần đo đại lƣợng để xác định khối lƣợng, bán kính khối lƣợng riêng hành tinh này? Với giả thiết quỹ đạo mà bạn cần quan tâm đo tròn bạn biết khối lƣợng Mặt Trời kg, giá trị đvtv km giá trị năm giây 3.2 Lời giải Câu Giải: Góc thiên đỉnh Z khơng Cịn độ phƣơng A khơng xác đinh Câu Giải: Sao Chức Nữ điểm Xuân phân qua kinh tuyến (tức vào nửa đêm ngày Thu phân 23 – 9) lƣng chừng chân trời Tây Bắc có góc 5h26ph Vẽ thiên cầu với đƣờng chân trời nơi có độ vĩ (Hình15) Hình 15 Từ điểm Xuân phân ( ) kinh tuyến trời ta xác định tọa độ xích 38 kinh Chức Nữ cung ĐX’TS’ Vẽ vòng qua S’, từ S’ tiến lên thiên cực P cung SS’ xích vĩ Chức Nữ 380, S vị trí Chức Nữ Góc Chức Nữ góc ts giới hạn kinh tuyến vòng qua Chức Nữ (S) 24h – 18h4ph = 5h26ph Câu Giải: Là Bắc Cực, độ vĩ Khoảng cách đỉnh lúc qua kinh tuyến 6806’8’’ lúc qua kinh tuyến dƣới 69047’42’’ cách có 50’47’’: = 25’23’’ (Hình 16) Hình 16 Nó gần thiên cực Bắc đƣợc gọi Bắc Cực, phƣơng Bắc Độ vĩ nơi quan sát có độ lớn cung Và xích vĩ Bắc Cực là: 39 Câu Giải: a Cắm que OG vng góc với mặt đất Khoảng hai trƣớc trƣa ta vẽ cung tròn có tâm chỗ cắm que O bán kính OA1 với A1 đầu mút bóng Khoảng hai sau trƣa ghi vị trí A2 đầu bóng cung chạm vào cung trịn vẽ Hình17 b OA bóng que lúc trƣa ngắn Độ cao Mặt Trời lúc h với Độ phƣơng Mặt Trời khơng đổi với trƣờng hợp bóng que ngả phía Bắc, 1800 trƣờng hợp bóng que ngả phía Nam Bóng que lúc trƣa có độ dài thay đổi xích vĩ Mặt Trời thay đổi 40 Câu Giải: Hình 18 Ngày Thu phân xích vĩ Mặt Trời khơng Khi qua kinh tuyến khoảng cách đỉnh độ vĩ Vậy ta có: Câu Giải: Múi số TMT = 6h28ph48s6 Địa phƣơng độ kinh λ = 55030’21’’thuộc múi số – múi có độ kinh ( ) với kinh tuyến 600, áp dụng định luật: λM – λ = TM – Tm TM = λM – λ + Tm = 6h28ph48s6 Câu Giải: = s – t (vì t < 0) Xích kinh tiểu hành tinh là: = s = 5h11ph54s Tính xích vĩ qua cơng thức chuyển tọa độ: Vì A = nên  ( = 1, =( Cần tìm z Biết độ cao h = 37019’55’’ độ cao chƣa hiệu chỉnh khúc 41 xạ Độ cao thực h’ = h  = 37018’52’’ Vì vậy, =( = – (900 – h’) = - 9022’7’’ Câu Giải: Tính xích vĩ qua cơng thức chuyển tọa độ: = - 0, 5425 => = - 32051’15’’ Tính xích kinh =s–t Cần tính góc vệ tinh lúc theo: t = - 25027’ hay t = - 1h41ph30s Từ = 11h11ph36s + 1h41ph30s = 12h53ph65s Câu Giải: Câu đầu cho ta biết độ vĩ = hp = 21033’ Câu “bóng dài thân” cho biết Mặt Trời độ cao 450 phƣơng Nam Tính ra: Tức - 23027’ Vậy, ngày quan sát ngày Đơng chí Câu “Tháp chng gõ 12 tiếng” tức báo hiệu múi 12h trƣớc lúc viết 13ph Lấy thời điểm lúc tháp chuông gõ 12h làm mốc thời gian Mặt Trời thực lúc là: Chuyển sang Mặt Trời trung bình địa phƣơng (λ): λ = λM + - TM = 7h + 11h38ph – 12h = 6h38ph hay 95030’ Đ Câu 10 Giải: Giờ địa phƣơng nơi quan sát là: 42 T = TMT + = 12h – 9ph = 11h51ph Sau thời điểm quan sát 1h32ph địa phƣơng nơi là: T = 11h51ph + 1h32ph = 13h23ph Tín hiệu đài phát Hà Nội tín hiệu múi số thuộc kinh tuyến 1050 Ta có: λ = λm + (T – Tm) = 1050 + (13h23ph – 12h) = 1050 + 1h32ph Đổi 1h32ph độ ta đƣợc 20045’ Suy λ = 1050 + 20045’ = 125045’ Vì Mặt Trời có khoảng cách đỉnh Z 450 Nam nên: Câu 11 Giải: Dùng công thức chuyển tọa độ: Và Trong góc Hay t = - 70015’ Thay trị số , t vào hai cơng thức ta đƣợc kết Vì góc t < ->A có giá trị âm Ta đƣợc: z = 68043’33’’ A = - 80035’29’’ Câu 12 Giải: a) Sao thiên đỉnh ; độ vĩ thành phố Hồ Chí Minh Đối với Hà Nội thì: b) Khoảng cách hai kinh tuyến qua Hà Nội TP Hồ Chí Minh phút thời gian 10, áp dụng công thức lƣợng giác cầu loại hai vào hai tam giác có đỉnh địa cực, tọa độ hai thành phố ta tính khoảng cách 43 góc (a) từ Hà Nội đến TP Hồ Chí Minh: Và khoảng cách tính đơn vị độ dài là: Câu 13 Giải: Khi xung đối thiên thể Hỏa Tinh (H), Trái Đất (TĐ), Mặt Trời (MT) nằm đƣờng thẳng (Hình 21) Từ hai tam giác ĐK’M, ĐKH: R = (d – d’) R = d Hình 19 Từ đó: (d – d’) = d Suy ra: Câu 14 Giải: Từ hình 20 ta có: 44 Hình 20 Suy ra: Tỉ số không đổi, thị sai chân trời p Mặt Trăng thay đổi bán kính góc thay đổi: Câu 15 Giải: Phải quan trắc bốn đại lƣợng, xác định chu kì Mộc tinh quanh Mặt Trời (TMT) Với định luật Kepler tính đƣợc khoảng cách từ Mặt Trời đến Mộc Tinh (TM2 = aM3) Đo khoảng cách góc tinh Mộc tinh ( v) Đã biết aM v ta tính đƣợc av theo km Xác định chu kì (Tv) vệ tinh quanh Mộc tinh Dùng định luật Kepler III ta tính đƣợc tỉ số khối lƣợng Mặt Trời khối lƣợng Mộc tinh, từ tính đƣợc khối lƣợng Mộc tinh Đo đƣờng kính góc Mộc tinh ( M), biết khoảng cách Mộc tinh (do biết khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất Mộc tinh) tính đƣợc bán kính R Mộc tinh từ tính đƣợc khối lƣợng riêng: 45 Tóm lại: Cần kiên trì để - Xác định chu kì Mộc tinh (TM) - Đo khoảng cách góc vệ tinh ( v) - Xác định chu kì vệ tinh (Tv) - Đo đƣờng kính góc Mộc tinh ( M) sử dụng định luật biết tính đƣợc khối lƣợng, bán kính khối lƣợng riêng Mộc tinh 46 KẾT LUẬN Trong trình nghiên cứu đề tài: “Các phép đo thiên văn học”, đề tài đạt kết nhƣ sau: Nghiên cứu sở lí thuyết phép đo thiên văn học Đƣa ví dụ phép đo thiên văn học tập liên quan giúp sinh viên có thêm kênh tham khảo học chƣơng “Một số phép đo thiên văn bản” Có thể phục vụ cho học ngoại khóa trải nghiệm sáng tạo: “chế tạo kính thiên văn quan sát bầu trời” đối tƣợng học sinh phổ thông 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Viết Trinh – Nguyễn Đình Nỗn (1986), Giáo trình thiên văn, Nhà xuất Giáo dục [2] Nguyễn Hữu Tình (2012), Giáo trình thiên văn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội [3] Trần Quốc Hà (2003), Giáo trình thiên văn học đại cương, Tài liệu lƣu hành nội [4] Donat G Wentzel – Nguyễn Quang Riệu – Phạm Viết Trinh – Nguyễn Đình Nỗn – Nguyễn Đình Hn (2007), Thiên văn vật lí Astrophysics, Nhà xuất Giáo dục [5] Phạm Viết Trinh (2003), Thiên văn phổ thông, Nhà xuất Giáo dục [6] http://www thienvanvietnam org 48