Układy optyczne w astronomii

Optyka okularowa z elementami optometrii

Ogólnoakademicki

Wymagania wstępne i formalne:

Wymagania formalne: Zaliczenie pierwszego i drugiego roku studiów. Wymagania wstępne: znajomość podstawowych zagadnień fizyki; znajomość elementarnych praw matematyki; umiejętność czytania ze zrozumieniem.

J.Mietelski:Astronomia w Geografii

M. Jaroszyński: Galaktyki i Budowa Wszechświata

M.Kubiak: Gwiazdy i Materia Międzygwiazdowa

B.Kuchowicz: Kosmochemia

L.Sokołowski: Elementy Kosmologii

Cele przedmiotu:

Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami współczesnej astronomii.

Zapoznanie studentów z podstawami działania narzędzi astronomii obserwacyjnej - teleskopów, spektroskopów, układów interferometrycznych.

Przekazanie studentom umiejętności umożliwiających samodzielną analizę tych problemów.

A. Problematyka wykładu

1) Wstęp. Rozwój poglądów kosmologicznych od czasów najdawniejszych do obecnych i ich konsekwencje dla współczesnej astronomii, najnowsze wyniki astronomii teoretycznej i obserwacyjnej,

2) Sfera Niebieska i podstawowe układy współrzędnych astronomicznych, transformacje układów współrzędnych, wschody i zachody ciał niebieskich, zjawisko dnia i nocy oraz pór roku, pojęcie czasu w astronomii

3) Podstawowe wiadomości o obserwacjach astronomicznych. Podstawowe przyrządy astronomiczne, proste obserwacje astronomiczne, obserwacje w dziedzinie optycznej – elementy skupiające światło, detektory promieniowania, obserwacje spektroskopowe, obserwacje w dziedzinie radiowej, w podczerwieni, ultrafiolecie gamma i rentgenowskie.

4) Ciała niebieskie i ich ruch. Ruch wirowy i orbitalny Ziemi, precesja i nutacja, układ Ziemia –Księżyc, siły pływowe. Prawa Keplera, elementy orbit eliptycznych.

5) Słońce i Gwiazdy. Mechanizmy promieniowania gwiazd, parametry obserwacyjne gwiazd, widma gwiazd, diagram Hartzsprunga-Russella i jego znaczenie, procesy nukleosyntezy. Gwiazdowej, ewolucja obiektów na diagramie H-R, gwiazdy zmienne, populacje gwiazdowe, gromady gwiazd, budowa Galaktyki.

6) Materia międzygwiazdowa, krzywa ekstynkcji, pole magnetyczne w ośrodku międzygwiazdowym.

7) Podstawy astrofizyki układów planetarnych. Scenariusze powstawania Układu Słonecznego, powstawanie i kształtowanie powierzchni planet i księżyców, budowa wewnętrzna planet, Atmosfery planetarne. Temperatury planet i efekt cieplarniany na różnych planetach Układu Słonecznego.

8) Podstawy astronomii pozagalaktycznej. Inne galaktyki, gromady galaktyk, Klasyfikacja galaktyk, odległości galaktyk, Prawo Hubble’a metody wyznaczania odległości we Wszechświecie.

9) Podstawy kosmologii. Przesłanki za przyjęciem Modelu Standardowego.Ewolucja Wszechświata, rozszerzanie Wszechświata, podstawowe testy obserwacyjne, problem ciemnej materii i ciemnej energii. Najwcześniejsze stadia ewolucji Wszechświata, epoka leptonowa, epoka promieniowania i nukleosynteza pierwotna, rekombinacja i widmo promieniowania reliktowego, era galaktyczna, przyszłe losy Wszechświata.

B. Problematyka Laboratorium

Rozwiązywanie zadań związanych z omawianymi zagadnieniami.

Przeprowadzanie obserwacji astronomicznych w Obserwatorium Astronomicznym IF. Zapoznanie z budową i zasadą działania teleskopu wraz z oprzyrządowaniem.

C. Problematyka konwersatorium

Dyskusja problemów omówionych na wykładzie.

B. Wszołek, Wprowadzenie do astronomii

Student w zakresie wiedzy:

Wymienia i omawia podstawowe zagadnienia współczesnej astronomii i astrofizyki.

Wymienia i opisuje techniki badawcze stosowane w astronomii i astrofizyce.

Wyjaśnia podstawy teoretyczne i omawia wyniki obserwacyjne dotyczące zagadnień współczesnej astronomii i astrofizyki.

Omawia budowę i zasadę działania teleskopów astronomicznych oraz innych przyrządów stosowanych w pomiarach astronomicznych.

Student wymienia wady i zalety poszczególnych systemów optycznych stosowanych w obserwacjach astronomicznych.

Wymienia zasady bezpieczeństwa i higieny pracy przed rozpoczęciem obserwacji astronomicznych.

Student w zakresie umiejętności:

Znajduje w literaturze fachowej, bazach danych i innych źródłach informacje dotyczące zagadnień analizowanych na zajęciach.

Rozwiązuje proste zadania związane z zagadnieniami analizowanymi na zajęciach.

Stosuje formuły matematyczne do opisu omawianych zjawisk.

Dokonuje syntezy danych pochodzących z różnych źródeł, które poddaje krytycznej ocenie.

Przeprowadza proste obserwacje astronomiczne.

Stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas obserwacji astronomicznych.

Stosuje zasady ochrony własności intelektualnej przy przygotowywaniu referatów i prac pisemnych

Student w zakresie kompetencji społecznych:

Potrafi krytycznie podejść do wyników badań prezentowanych na zajęciach.

Zna zasady etyki zawodowej w badaniach naukowych.

Umie współpracować w dziedzinie poszerzania swojej wiedzy w zakresie objętej zajęciami.

Sumiennie przygotowuje się do zajęć.

Zaliczenie ustne

Ocena udziału w konwersatorium i ćwiczeniach

Ocena odpowiedzi ustnej podczas rozwiązywania zadań.

Ocena kolokwium zaliczeniowego.

Ciągła ocena postawy, pracowitości i zaangażowania.