Номер 3, страница 53, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Строение и эволюция вселенной. Глава VIII. Звёзды и галактики. Параграф 30. Галактики - номер 3, страница 53.

Условие.

3. Рассмотрите на небе Млечный Путь. Попробуйте сфотографировать его.

Решение.

Это задание представляет собой практическую рекомендацию по астрономическим наблюдениям и астрофотографии. Ниже приведено развернутое руководство по его выполнению.

Рассмотрите на небе Млечный Путь

Млечный Путь – это наша родная галактика, гигантская спиральная система, состоящая из сотен миллиардов звезд, одной из которых является Солнце. Когда мы смотрим на ночное небо, мы видим нашу Галактику с ребра, изнутри ее диска. Поэтому она предстает перед нами в виде неяркой, туманной полосы, пересекающей все небо. Эта полоса состоит из света бесчисленного множества далеких звезд, которые неразличимы по отдельности невооруженным глазом.

Чтобы увидеть Млечный Путь, необходимо соблюсти несколько условий:

1. Отсутствие светового загрязнения. Городские огни создают сильную засветку неба, которая полностью скрывает Млечный Путь. Для наблюдений нужно выехать за город, в место с максимально темным небом (в сельскую местность, в горы, вдали от крупных населенных пунктов).

2. Правильное время. Лучшее время для наблюдений в Северном полушарии — безлунные ночи с конца весны до начала осени (с мая по октябрь). Самая яркая и эффектная часть Млечного Пути, его ядро, видна именно летом. Наблюдения следует проводить в период, когда нет Луны на небе (в фазе новолуния или когда она за горизонтом) и спустя 1.5–2 часа после заката, чтобы исчезли все следы сумерек.

3. Ориентация на небе. Летом в Северном полушарии ядро Галактики находится в южной части неба, в созвездиях Стрельца и Скорпиона. Оттуда светлая полоса тянется вверх через зенит, проходя через яркие звезды Летне-осеннего треугольника (Вега, Денеб и Альтаир), и уходит к северному горизонту в районе созвездий Кассиопеи и Персея. Для поиска можно использовать приложения-планетарии для смартфона (например, Stellarium, SkyView, Star Walk).

Ответ: Для наблюдения за Млечным Путем необходимо в летнюю или ранне-осеннюю ночь, в новолуние, выехать далеко за город. На темном небе он будет виден как широкая туманная полоса, протянувшаяся с юга на север через зенит.

Попробуйте сфотографировать его

Фотографирование Млечного Пути — увлекательная задача, требующая определенного оборудования и настроек. Даже на любительскую технику можно получить впечатляющие снимки.

Необходимое оборудование:

• Фотоаппарат с возможностью ручных настроек (зеркальная, беззеркальная или продвинутая компактная камера).

• Объектив. Желательно использовать широкоугольный (с фокусным расстоянием 14-35 мм) и светосильный (с максимальной диафрагмой f/2.8 или меньше) объектив.

• Штатив. Он необходим для фиксации камеры в неподвижном положении, так как съемка ведется на длинных выдержках.

• Пульт ДУ или таймер спуска. Позволяют избежать сотрясения камеры при нажатии на кнопку спуска затвора.

Настройки камеры:

• Режим съемки: Ручной (М).

• Формат файла: RAW. Это критически важно для последующей обработки фотографии.

• Фокусировка: Ручная (MF). Наведитесь на самую яркую звезду или очень далекий огонек на горизонте, включите режим Live View и увеличьте изображение на максимум. Вращая кольцо фокусировки, добейтесь, чтобы звезда выглядела как минимально возможная точка. После этого фокус не меняйте.

• Диафрагма: Максимально открытая (самое маленькое число, например, f/1.8, f/2.8, f/4).

• Выдержка: Чтобы звезды остались точками, а не превратились в полосы из-за вращения Земли, максимальную выдержку (в секундах) можно рассчитать по "правилу 500": $t_{max} = \frac{500}{F \cdot K}$ , где $\text{F}$ — фокусное расстояние объектива в мм, а $\text{K}$ — кроп-фактор матрицы камеры (для полнокадровых камер $K=1$, для APS-C ≈1.5-1.6). Например, для объектива 18 мм на камере с кроп-фактором 1.6 выдержка должна быть не длиннее $500 / (18 \cdot 1.6) \approx 17$ секунд. Обычно выдержка составляет 15-30 секунд.

• ISO (светочувствительность): Установите высокое значение, например, 1600, 3200 или даже 6400, в зависимости от возможностей вашей камеры и светосилы объектива. Сделайте пробный кадр и оцените яркость и уровень шума.

После съемки RAW-файл необходимо обработать в графическом редакторе (Adobe Lightroom, Photoshop и др.), чтобы "проявить" детали Млечного Пути: настроить баланс белого, увеличить экспозицию и контраст, поработать с тенями и светами, а также применить шумоподавление.

Ответ: Для фотографирования Млечного Пути установите камеру со светосильным широкоугольным объективом на штатив. Используйте ручные настройки: максимально открытая диафрагма, выдержка 15-30 секунд (рассчитанная по "правилу 500"), высокое ISO (1600-6400) и ручная фокусировка на бесконечность. Снимайте в формате RAW для последующей обработки.