Εργαστήριο του μαθήματος «Εισαγωγή στην Αστροφυσική»

Παρουσίαση με θέμα: "Εργαστήριο του μαθήματος «Εισαγωγή στην Αστροφυσική»"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εργαστήριο του μαθήματος «Εισαγωγή στην Αστροφυσική»
Συστήματα Αστρονομικών Συντεταγμένων και Μέτρηση του Χρόνου

2 Ουράνια σφαίρα: η ιδεατή σφαίρα επί της οποίας φέρονται να είναι καθηλωμένοι οι αστέρες και η οποία περιβάλλει τη Γη. Κέντρο της το κέντρο της Γης.

3 Γεωγραφικές συντεταγμένες
Γεωγραφικό μήκος (longitude) (λ) ενός τόπου στην επιφάνεια της γης ονομάζεται το τόξο του ισημερινού που περικλείεται μεταξύ του πρώτου μεσημβρινού και του μεσημβρινού του ίδιου του τόπου. Γεωγραφικό πλάτος (latitude) (φ) ενός τόπου στην επιφάνεια της γης ονομάζεται το τόξο του μεσημβρινού που περικλείεται μεταξύ του ισημερινού και του Παράλληλου του ίδιου του τόπου.

4 Συντεταγμένες στην ουράνια σφαίρα
Ανάλογα με τους δύο βασικούς κύκλους διακρίνονται σε: Οριζόντιες Ισημερινές Ουρανογραφικές Εκλειπτικές Γαλαξιακές

5 Οριζόντιες Συντεταγμένες ΒΖ: ζενίθια απόσταση του άστρου
Βασικοί κύκλοι: Μαθηματικός Ορίζοντας και Μεσημβρινός του τόπου παρατήρησης. Κατακόρυφη του τόπου ΒΖ: ζενίθια απόσταση του άστρου ΑΒ: ύψος του άστρου Οι συντεταγμένες εξαρτώνται από τον τόπο και το χρόνο παρατήρησης.

6 Ισημερινές Συντεταγμένες
Βασικοί κύκλοι: Ουράνιος Ισημερινός και Μεσημβρινός του τόπου παρατήρησης. Π Ωριαίος κύκλος του άστρου Ουράνιος Ισημερινός Απόκλιση δ του άστρου Ωριαία Γωνία Η του άστρου Η απόκλιση είναι ανεξάρτητη από τόπο και χρόνο ενώ η ωριαία γωνία εξαρτάται από το γεωγραφικό μήκος και τον χρόνο. Άξονας του κόσμου Π΄

7 Ουρανογραφικές Συντεταγμένες Λόξωση της Εκλειπτικής ε
Βασικοί κύκλοι: Ουράνιος Ισημερινός και Ωριαίος του γ Ουράνιος Ισημερινός Εκλειπτική Απόκλιση δ Ορθή αναφορά α Οι συντεταγμένες παραμένουν σχεδόν σταθερές αλλά απαιτείται η ωριαία γωνία γ. Ισημερινό σημείο Λόξωση της Εκλειπτικής ε

8 Εκλειπτικές Συντεταγμένες Λόξωση της Εκλειπτικής ε
Βασικός κύκλος: Εκλειπτική Ουράνιος Ισημερινός Εκλειπτική Εκλειπτικό πλάτος β Εκλειπτικό μήκος λ Κύκλος πλάτους Λόξωση της Εκλειπτικής ε

9 Γαλαξιακές Συντεταγμένες
Βασικοί κύκλοι: Μαθηματικός Ορίζοντας και Μεσημβρινός του τόπου παρατήρησης. Γαλαξιακό πλάτος b Γαλαξιακό μήκος l

10 Μέτρηση χρόνου Αληθής Ηλιακός Χρόνος: σημείο αναφοράς το κέντρο του ηλιακού δίσκου. Μέσος Ηλιακός Χρόνος: σημείο αναφοράς νοητό σημείο στον ουρανό, ο μέσος Ήλιος, που κινείται στον ισημερινό ομαλά. Διαφορά αληθούς και μέσου ηλιακού χρόνου για κάθε μέρα: Εξίσωση Χρόνου (από -15 έως 15 min).

11 Χρονικές Ζώνες

12 Ιουλιανή Ημέρα (J.D.) Ιουλιανή Περίοδος: αποτελείται από 7980 Ιουλιανά Έτη Ιουλιανό Έτος: 365,25 ημέρες Ημέρα: sec Έναρξη Ιουλιανής Περιόδου: το μεσημέρι (Greenwich) της 1ης Ιανουαρίου του 4713 π.Χ. Λήξη Ιουλιανής Περιόδου: 3267 μ.Χ. Οι μέρες αριθμούνται με τη σειρά, δεν υπάρχουν μήνες και εβδομάδες, η μέρα αρχίζει το μεσημέρι (Greenwich) και όχι μεσάνυχτα.

13 Εργαστήριο του μαθήματος «Εισαγωγή στην Αστροφυσική»
Φάσματα

14 Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα
Συνεχές

15 Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα
Γραμμικό

16 Βασικοί Ορισμοί Ένταση Ακτινοβολίας Ροή Ακτινοβολίας
Πυκνότητα Ενέργειας Πίεση Ακτινοβολίας

17 Ένταση Ακτινοβολίας

18 Ένταση Ακτινοβολίας Μέση Ένταση Jv Ολοκληρωμένη Ειδική Ένταση
Για ισότροπη ακτινοβολία:

19 Ροή Ακτινοβολίας

20 Ροή Ακτινοβολίας όπου

21 Πυκνότητα Ενέργειας Είναι το ποσό της ακτινοβολούμενης ενέργειας που ρέει από όλες τις στερεές γωνίες από όγκο dV δια του όγκου αυτού. όπου και Για ισότροπο και ομογενές μέσο :

22 Πίεση Ακτινοβολίας Είναι ο ρυθμός μεταβολής της κάθετης συνιστώσας της ορμής που μεταφέρεται από μια δέσμη ακτινοβολίας ανά μονάδα επιφάνειας, χρόνου και συχνότητας. Για ισότροπο και ομογενές μέσο : Pv = 4πΙv/3c

23 Συνοπτικός πίνακας φυσικών μεγεθών

24 Ακτινοβολία Μέλανος Σώματος

25 Νόμος Stefan-Boltzmann:
Νόμοι που ισχύουν Νόμος του Wien: Νόμος Stefan-Boltzmann: όπου

26 Προσεγγίσεις Προσέγγιση Wien: για μεγάλες συχνότητες ή μικρές θερμοκρασίες ή

27 Προσεγγίσεις Προσέγγιση Rayleigh-Jeans: για μικρές συχνότητες ή μεγάλες θερμοκρασίες ή

28 Γραμμικό Φάσμα - Σχηματισμός
E=h·v

29 Γραμμές απορροφήσεως και εκπομπής

30 Προφίλ – ισοδύναμο πλάτος φασματικής γραμμής
Προφίλ γραμμής: Ισοδύναμο πλάτος Wλ είναι το πλάτος μιας τελείως μαύρης γραμμής απορρόφησης που έχει την ίδια ολική απορρόφηση (εμβαδόν) όπως η πραγματική γραμμή

31 Ισοδύναμο πλάτος

32 Εργαστήριο του μαθήματος «Εισαγωγή στην Αστροφυσική»
Κλίμακα Φωτογραφικής Πλάκας

33 Γωνιακή απόσταση δύο ουρανίων σωμάτων
Η γωνία υπό την οποία φαίνονται από τη γη τα δύο αυτά σώματα. Πρόκειται για φαινόμενη απόσταση καθώς δεν έχει γενικά σχέση με την πραγματική απόσταση των δύο σημείων.

34 Φαινόμενη διάμετρος ουρανίων σωμάτων:
Για ουράνια σώματα που οι διαστάσεις τους δεν είναι αμελητέες σε σύγκριση με την απόσταση του σώματος από τη Γη (π.χ. ήλιος, σελήνη, πλανήτες): η μεγαλύτερη δυνατή γωνιακή απόσταση δύο αντιδιαμετρικών σημείων.

35 Κλίμακα Φωτογραφικής Πλάκας
Κλίμακα Κ ονομάζεται ο λόγος της γωνιακής απόστασης φ δύο ουρανίων σωμάτων προς τη γραμμική τους απόσταση d, όπως αποτυπώνονται πάνω στη φωτογραφική πλάκα. Η κλίμακα μετριέται σε δευτερόλεπτα τόξου ανά χιλιοστό (΄΄/mm) Επειδή η φ είναι συνήθως πολύ μικρή, ισχύει σε rad, με F την εστιακή απόσταση του τηλεσκοπίου.