В процессе работы над исследовательским проектом по физике "Говорит Вселенная?" учеником 10 класса была поставлена цель путем изучения законов физики при помощи космических явлений популяризировать научные знания о Вселенной, расширить кругозор и установить межпредметные связи физики и астрономии.

Подробнее о работе:

В исследовательской работе по астрономии "Говорит Вселенная" представлены теоретические сведения об электромагнитных излучениях космического происхождения, раскрыты понятия "«окно» в космос", обсерватория, радиоволна, радиочастота, радиотелескоп спутник, рассмотрены инструменты астрономических исследований.

В предложенном проекте по физике и астрономии "Говорит Вселенная" автором изучен принцип использования в физике и астрономии данных, полученных при помощи считывания электромагнитного излучения космического происхождения и приведен пример решения астрономической задачи с применением законов физики.

Оглавление

Введение
1. Изучение космоса с помощью электромагнитного излучения космического происхождения.
1.1 «Окно» в Космос.
1.2 Космические радиостанции.
1.3 Вестники далеких миров.
1.4 Инструменты астрономических исследований.
1.4.1 Теоретические изыскания и научные доказательства ученых в области физики, математики, астрономии в XVI веке.
1.4.2 Обсерватории на службе астрономических исследований.
1.4.3. Радиотелескопы.
2. Решение астрономической задачи.
Заключение
Список используемой литературы

Исследование космоса помогает понять законы физики, понять эволюцию звезд, предсказать жизнь нашего Солнца и всей Вселенной. Понять возможность зарождения жизни на других планетах значит лучше понять нашу, земную жизнь.

Изучение космоса актуально, потому что спутники и сопутствующие технологии обеспечивают нас знаниями во многих областях науки.

Космонавтика прочно вошла в нашу повседневную жизнь и принесла человечеству много преимуществ. Навигационные системы, прогнозы погоды, телевидение, телекоммуникации много другое - это все космос.

Сколько жизней летчиков, моряков и обычных путешественников было спасено благодаря этим технологиям. Разведывательные спутники несут пользу для государственной безопасности. И это лишь малая часть всех технологий, которые не были бы возможны без освоения космоса.

Проблема исследования: необходимость изучения природы различных процессов и явлений, происходящих в космосе.

Объект исследования:способы изучения космоса с помощью - электромагнитных волн, приходящих на Землю от астрономических объектов.

Источниками космического излучения являются Солнце, планеты и малые тела Солнечной системы, объекты нашей Галактики - облака межзвёздного газа (как ионизованного, так и нейтрального) и звёзды, а также внегалактические объекты - галактики, квазары. Особый вид космического излучения - реликтовое фоновое радиоизлучение, возникшее на ранней стадии эволюции Вселенной.

Солнце и другие звезды мы видим благодаря тому, что они испускают свет - электромагнитные колебания с длиной волны от 0,38 до 0,77 мкм. Именно к этому диапазону чувствителен наш глаз. Но электромагнитные волны - это не только видимый свет, но и другие виды излучения, не воспринимаемые человеческим глазом: ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские лучи, радиоволны и т. д.

Предмет исследования: «радиоголоса» Вселенной.

Радиоволны, являясь электромагнитными волнами, обладают целым рядом замечательных свойств. Главное из них состоит в том, что они могут свободно проникать сквозь пыль, облака, межзвездную среду - там, где видимый свет пройти не может.

Благодаря этому космические радиоволны позволили ученым заглянуть в самые потаенные уголки Вселенной, недоступные обычным телескопам. Сегодня, пожалуй, трудно найти такую обсерваторию, где наряду с «традиционными» астрономическими наблюдениями ученые не занимались бы приемом и изучением радиоголосов космоса.

Радиоволны могут рассказать много интересного не только о тех космических объектах, которые их порождают, но и о тех, сквозь которые они проходят по дороге к Земле.

Цель: популяризация научных знаний о Вселенной.

Задачи:рассмотреть имеющиеся в открытой печати информационные материалы по вопросу изучения космоса с помощью электромагнитного излучения космического происхождения, проанализировать и систематизировать их в соответствии с предметом исследований.

Окружающий нас мир мы наблюдаем сквозь воздушную оболочку, атмосферу. Воздушная оболочка нашей планеты поглощает львиную долю различных излучений, заполняющих мировое пространство.

Трудно поверить, что воздух почти не прозрачен, что до наших глаз доходит лишь ничтожная доля всех излучений, существующих в природе. К сожалению, атмосфера Земли совершенно не прозрачна для лучей, длина волны которых меньше 290 миллимикрон.

Долгое время астрономы изучали Вселенную только через одно узкое «оптическое окно» атмосферы. Они не подозревали, что есть еще одно «окно», гораздо более широкое. Оно лежит в области радиоволн.

Левый край «радио окна» отмечен ультракороткими радиоволнами длиной 1,25 см, правый край радиоволнами длиной около 30 м.

Радиоволны, длина которых меньше 1,25 см (кроме волн длиной около 8 мм), поглощаются молекулами кислорода и водяных паров. От них есть непрерывный переход к тем электромагнитным волнам, которыми мы называем инфракрасными.

Радиоволны, длина которых больше 30 м, поглощаются особым верхним слоем атмосферы, носящим название ионосферы. Как показывает само название этого слоя, ионосфера состоит из ионизированных газов, то есть таких газов, атомы которых лишены части своих электронов (которые так же входят в ионосферу).

Для некоторых радиоволн слой ионизированного газа подобен зеркалу - радиоволны отражаются от него как солнечный луч от поверхности воды. Поэтому приходящие волны, длина которых больше 30 м почти полностью отражаются от ионосферы. Для них Земля является «блестящим шариком» (как для солнечных лучей блестящий игрушечный елочный шар), и пробить ионосферу они не в состоянии.

«Радиоокно» гораздо шире «оптического окна». Ширина «радио окна» (около 30 м) почти в десять миллионов раз больше ширины «оптического окна». Таким образом, «оптическое окно», скорее следует считать чрезвычайно узкой щелью, и можно только удивляться, что исследуя Вселенную через такую «щель», мы знаем о ней очень многое.

Естественно ожидать, широко распахнутое в космос «радио окно» покажет нам Вселенную еще более многообразной и сложной. Если излучение небесного тела по длине волны подходит для «радио окна», оно практически беспрепятственно достигает земной поверхности, и задача астрономов состоит в том, чтобы уловить и исследовать каким-то способом это излучение. Для этого созданы радиотелескопы.