Praktisk arbeid i astronomi
Jonas Persson
Skolelaboratoriet,
PLU, NTNU
Astronomi - Læreplanene
Mål for opplæringen er at eleven skal kunne
Etter 4. årstrinn
Etter 7. årstrinn
2
finne informasjon med og uten digitale
verktøy og fortelle om noen av planetene i
vårt solsystem
beskrive en modell for solsystemet og
hvordan denne kan forklare observerte
fenomener, inkludert dag og natt, månefaser
og solas bevegelse over himmelen
Etter 10. årstrinn
beskrive planetenes bevegelser over
himmelen ved bruk av animasjoner og
forklare hvordan sol- og måneformørkelse og
årstider oppstår
Fysikk 1
gjøre rede for hvordan informasjon om
stjerner er systematisert i et HR-diagram
Astronomi
•
•
•
•
Astro (stjärna) – Nomi (Mäta)
Mätningar på himlen.
Observationell vetenskap
Observationer viktiga!
–
–
–
–
Är objekten över horisonten?
Vädret?
Light pollution?
Tid?
• Men oftast inte möjliga....
3
Astronomi – substitut för observationer
• Bilder och text i böcker?
• Planetarieprogram
– Starry Night
– Stellarium (open source)
4
När som helst!
Var som helst!
Hjälpmedel, stjärnbilder, textinfo.
Med mera..
Planetarie program -Stellarium
• Open source (gratis) http://www.stellarium.org/
• I stort sett samma möjligheter som Starry Night.
Språk; Bokmål (78% översatt), Nynorsk(27% översatt)
Olika stjärnkulturer, Norrön, Sami, Kinesisk osv..
Användarvänligt.
5
Observationer
•
•
•
•
6
Ett program kan inte ersätta riktiga observationer!!!!
Använd som hjälpmedel inför observationer.
Använd som komplement till observationer.
Jämför med verkligheten.
Observationer
Använd för projekt som tar tid!
• Månens faser – var befinner sig månen i förhållande till
solen vid olika faser? En månad på 30 min!
• Var går solen ner? Se var solen befinner sig vid upp och
ned gång under året.
7
Solens position under en dag.
• Experimentellt med en gnomon.
• Man kan bestämma solhöjden
under en dag.
• Med Stellarium, bestäm
solhöjden för olika dagar under
året.
8
Solhöjden
• Solhöjden ändras lite från
dag till dag.
• Varierar inte längs
logituden.
• Man kan skapa en
solkompass.
9
Solkompass
• Användes för navigation av vikingarna!
10
Solhöjden
• Bestäm maximal daglig solhöjd under ett år.
11
När står solen i söder? Lokal middag!
• När står solen i söder.
12
När står solen i söder? Lokal middag!
Tidsekvationen (min)
• Detta varierar under året.
14
7
-7
-14
0
50
100
150
200
250
300
350
Dagar (från 1/1)
• Tidsekvationen ger skillnaden mellan beräknad tid och
faktisk tid!
13
När står solen i söder? Lokal middag!
–
–
–
–
–
Längden på ett år (T)
Jordaxelns lutning (φ)
Datum för vårdagjämningen (t0)
Jordbanans eccentriteten (ε)
Datum för Perihelion(t1)
Tidsekvationen (min)
• Variationen beror på bland annat:
14
7
-7
-14
0
50
100
150
200
250
300
Dagar (från 1/1)
• Man kan anpassa tidsekvationen och bestämma dessa
genom mätningen.
14
350
Eratostenes – Jordens omkrets
• Solhöjden på olika latituder.
– Samarbete med andra skolor.
– Stellarium.
15
Mer Avancerat
• Avstånd till månen.Aristarchos månförmörkelse.
• Avstånd till solen.
16
Planeternas banradier
• Inre planeter från jorden.
• Elongationen-största
avstånd från solen.
• Merkur: mellan 18º och 28º
• Venus: mellan 45º och 47º
• För Jorden och Mars, borde
utgå från Neptun för bästa
resultat.
17
HR-diagram
• Viktig för förståelse om
stjärnors utveckling.
• Icke-intuitiv
konstruktion.
• Axlarna, logaritmiska
och reverserade.
• Förflyttning i
diagrammet misstas
med en förflyttning i
rummet.
18
HR-diagram
Skalorna.
• Absolut Magnitud och
Luminositet. (avståndet
känt)
• Spektralklass (ologisk)
• Yttemperatur
(Ickelinjär).
• Färgindex (linjär men
svår att förstå)
19
HR-diagram
Egenkonstruerat.
Frågor och Problem.
• Hur många stjärnor?
• Urval
• (Malmquist) bias
20
HR-diagram
Egenkonstruerat.
• Urval av ett område på
himlen. (60 stjärnor)
• För få stjärnor!
• Bara övre delen av
huvudserien och röda
jättar!
• Varför?
21
HR-diagram
Egenkonstruerat.
• Mer stjärnor (flera
grupper)
• Malmquist bias gör att
man väljer de
ljusstarkaste.
• En lektion i att man
måste ta med många
stjärnor.
22
Mer att läsa
• Astronomi-Laborativa moment
https://www.ntnu.no/skolelab/sl-serien
• Planetarium Software in the classroom
Physics Education 51 (2016) 025004
• Stellarium.org
• http://digitaliseducation.com/curricula
23
