Номер 2, страница 273 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Звездный свет.

Шолпан живет в большом городе, по вечерам она любит смотреть на звезды, но некоторые из них рассмотреть не может. Каждую неделю Шолпан посещает астрономическую обсерваторию, где наблюдает неяркие звезды исследуемых созвездий с помощью телескопа. В сельской местности Шолпан удалось рассмотреть как яркие, так и неяркие звезды созвездия.

Вопрос 1. Почему в сельской местности можно увидеть больше звезд, чем в больших городах?

А) Луна в городах ярче, и она закрывает свет многих звезд.

В) В сельской местности, по сравнению с городской, воздух содержит больше частичек пыли, которые отражают свет.

С) Многие звезды трудно увидеть из-за ярких городских огней.

D) Воздух в городах теплее за счет выделения тепла от транспорта и домов.

Вопрос 2. Почему использование телескопа с большими линзами позволяет наблюдать за неяркими звездами?

А) Чем больше линзы, тем больше света они собирают.

В) Чем больше линзы, тем сильнее они увеличивают.

С) Большие линзы позволяют видеть больше небесного пространства.

D) Большие линзы позволяют обнаружить темные цвета в звездах.

Вопрос 1. Почему в сельской местности можно увидеть больше звезд, чем в больших городах?

В больших городах существует явление, известное как световое загрязнение (или световой шум). Оно возникает из-за обилия искусственных источников света: уличных фонарей, рекламных вывесок, освещения зданий и автомобильных фар. Свет от этих источников рассеивается в атмосфере на частицах пыли, влаги и аэрозолей. В результате ночное небо над городом становится светлым, как бы подсвеченным. Этот яркий фон маскирует слабый свет от далеких и неярких звезд, делая их невидимыми для невооруженного глаза. В сельской местности, где искусственного освещения значительно меньше, небо остается темным, что позволяет разглядеть гораздо больше звезд, включая самые тусклые.

Анализ вариантов:

А) Яркость Луны не зависит от местоположения (город или село), поэтому этот вариант неверен.

В) В городском воздухе, как правило, содержится больше пыли и загрязняющих частиц, а не в сельском. Этот вариант противоречит действительности.

С) Яркие городские огни являются основной причиной светового загрязнения, которое мешает наблюдению за звездами. Этот вариант является правильным.

D) Эффект "городского острова тепла" (более высокая температура воздуха в городе) действительно существует, но он не является главной причиной плохой видимости звезд. Основной фактор — именно световое загрязнение.

Таким образом, наиболее точным объяснением является наличие ярких городских огней.

Ответ: C

Вопрос 2. Почему использование телескопа с большими линзами позволяет наблюдать за неяркими звездами?

Основная задача телескопа при наблюдении за слабыми объектами — собрать как можно больше света, идущего от них. Способность телескопа собирать свет прямо пропорциональна площади его объектива (главной линзы или зеркала). Площадь, в свою очередь, пропорциональна квадрату диаметра объектива ($S \sim D^2$).

Чем больше диаметр объектива, тем большую площадь он имеет и тем больше фотонов (частиц света) он может уловить за единицу времени. Собранный свет затем фокусируется, создавая в окуляре или на сенсоре камеры более яркое изображение. Именно поэтому для наблюдения за очень тусклыми и далекими объектами, такими как неяркие звезды, туманности и галактики, астрономы используют телескопы с как можно большими объективами.

Анализ вариантов:

А) Этот вариант точно описывает главный принцип работы телескопа для наблюдения тусклых объектов: большие линзы (объективы) собирают больше света, делая изображение более ярким и, следовательно, видимым.

В) Увеличение — это вторичная функция, зависящая от соотношения фокусных расстояний объектива и окуляра. Можно получить большое увеличение и с маленьким телескопом, но изображение будет темным и нечетким из-за недостатка света.

С) Поле зрения (видимая область неба) не всегда увеличивается с размером линзы; часто у мощных телескопов оно, наоборот, меньше.

D) Звезды не имеют "темных цветов". Телескоп позволяет анализировать спектр света звезды, но основная причина, по которой большие линзы помогают видеть неяркие звезды, — это сбор большего количества света.

Следовательно, ключевым фактором является светособирающая способность телескопа.

Ответ: A