|
|
1. Ramowy plan zajęć
Zgodnie z nazwą ćwiczeń głównym celem zajęć jest wykonanie i analiza prostych obserwacji astronomicznych. Ponieważ jednak zależy to od pogody, która jest na długim odcinku czasu nieprzewidywalna, zaplanowane są również zajęcia praktyczne w pracowni komputerowej. W czasie niepogodnych nocy studenci będą zapoznawać się z następującymi zagadnieniami:
- Orientacja na niebie, czyli powtórka wiadomości o układach współrzędnych, skali jasności gwiazd, atlasach i katalogach astronomicznych, mapie obrotowej nieba, nazwach polskich, łacińskich i skrótach nazw gwiazdozbiorów, itp.
- Xephem, czyli nauka obsługi profesjonalnego programu efemerydalnego, w tym wczytywanie baz danych, określanie położenia obiektu na tle gwiazd, odczytywanie informacji o obiekcie, drukowanie map o zadanych parametrach, itp.
- Grace, czyli nauka obsługi programu do wykonywania profesjonalnej jakości wykresów naukowych.
- Wstęp do protokołu, czyli o tym co powinno się znaleźć w raportach a czego tam być nie powinno.
- Teleskopy - temat morze, więc na pewno co najmniej dwa zajęcia zajmie pobieżne omówienie podstawowych zagadnień z nimi związanych. Omówione będą między innymi: obraz dyfrakcyjny gwiazdy, parametry optyczne, rozdzielczość, pole widzenia, zasięg, układy optyczne, wpływ atmosfery na obraz w teleskopie, optyka adaptatywna i aktywna, montaże, PEC, autoguiding, przegląd teleskopów dostępnych dla amatorów jak i największych teleskopów na świecie.
- Okulary i filtry astronomiczne - omówienie podstawowych typów i ich zastosowanie.
- Wady optyczne, czyli przegląd podstawowych wad optycznych i ich znaczenie dla poszczególnych typów teleskopów.
- Kamera CCD, budowa i zasada działania oraz podstawy redukcji obrazów nimi uzyskanych. Omówienie formatu plików FITS;
W czasie bezchmurnej pogody, gdy tylko zrobi się dostatecznie ciemno, zajęcia odbywają się w pawilonie nr 5. Do dyspozycji mamy (między innymi) nowoczesny, robotyczny teleskop Meade RCX-400 o średnicy 35 cm oraz wysokiej klasy kamerę CCD SBIG ST-8. Gdy tylko pogoda lub prognoza pogody wskazuje, że prawdopodobnie odbędą się nocne obserwacje polecam zabrać ze sobą ciepłe ubranie zimowe (nawet na pozornie ciepłe noce majowe i czerwcowe). Część obserwacji jest bowiem wykonywana pod gołym niebem, a tylko część można wykonać zdalnie sterująć teleskopem z budynku Obserwatorium.
Proszę pamiętać o czapce, szaliku, rękawiczkach, grubej kurtce, kalesonach, ciepłych butach i wszystkim co pomoże przetrwać zimowe i wiosenne obserwacje w nocy. Gdy jest pogoda zdarza się, że zajęcia trwają dłużej o godzinę lub dwie. Nawet majowe noce potrafią być bardzo zimne!
2. System punktowy ocen
| kryterium
| ilość punktów
| komentarze
| | obecność na zajęciach
| +10
| przy 15 zajęciach na semestr daje to 0.66 punktów za zajęcia
| | zadanka domowe
| +30 (+5 za sztukę)
| jak łatwo się domyślić planowanych jest 6 takich zadanek
| | piętnastostominutówki - testy sprawdzające w trakcie zajęć
| +30 (+10 za sztukę)
| jak łatwo się domyślić planowane są 3 takie testy
| | raport z wykonanych na zajęciach obserwacji
| +30
| wykonywany pod koniec semestru
| | oddanie raportu w terminie
| +2
|
| | oddanie z opóźnieniem nie większym jak tydzień
| -2
|
| | oddanie z opóźnieniem przekraczającym tydzień
| -5
|
| | inne
| 1-5
| przyznawane w wyjątkowych przypadkach dla wyróżniających się studentów
|
Ostateczna ocena z zajęć jest bezpośrednio przeliczana z sumy otrzymanych punktów.
| minimalna ilość punktów
| ocena końcowa
| | 0
| 2
| | 51
| 3
| | 59
| 3+
| | 67
| 4
| | 75
| 4+
| | 82
| 5
| | 91
| 5+
|
| zawartość raportu
| ilość punktów do zdobycia
| komentarz
| | streszczenie
| mała
| Musi być i ważne, by było to rzeczywiście streszczenie, czyli mikro wersja raportu, a nie tylko spis treści lub fragment wstępu. Tu mają się znaleźć najważniejsze informacje o każdej części raportu łącznie z wnioskami. Niektórzy mówią, że streszczenie należy pisać na końcu;
| | wstęp
| średnia
| Powinien wprowadzić w zagadnienie, przedstawić podstawowe informacje o badanym obiekcie, zaprezentować motywację i cel, który chcieliśmy osiągnąć w trakcie obserwacji.
| | jasno określony cel
| mała
| Czy to we wstępie, czy gdzie indziej (ale najlepiej we wstępie lub osobnym miejscu) trzeba jasno określić cel pracy, by od początku wiadomo było o co się w raporcie rozchodzi. Trzeba go podać nawet jeśli tytuł wszystko tłumaczy.
| | informacja o miejscu i czasie obserwacji
| mała
| Krótka notka wystarczy, ale jest niezbędna. Szczególnie bez informacji o czasie (i skali czasu w jakiej go podajemy) obserwacje są bezwartościowe.
| | informacja o sprzęcie
| mała
| Koniecznie trzeba podać nazwę teleskopu i detektora, którym się obserwowało (można też wypisać ich podstawowe parametry) oraz używane filtry.
| | zredukowane wyniki obserwacji
| średnia
| To jest to, co ma największą wartość w pracy obserwatora, bo analiza obserwacji może okazać się błędna, a zredukowany, konkretny pomiar będzie i za sto lat mógł być obrabiany.
| | analiza obserwacji (z wzorami i obliczeniami)
| duża
| Nie jest konieczne podawanie każdego kroku obliczeń pośrednich, ani ich wyników, ale trzeba jasno opisać stosowaną metodę (z podaniem wzorów), podać jej źródło w literaturze lub internecie. Warto też skomentować otrzymane wyniki, porównać z innymi (z literatury bądź internetu).
| | analiza niepewności (z wzorami i obliczeniami)
| duża
| Gdzie tylko się da trzeba zastosować metody z pracowni fizycznej i oszacować (choćby pobieżnie) niepewności wszelkich otrzymanych wyników. Wynik bez niepewności jest praktycznie bezwartościowy, bo nie da się go z niczym porównać.
| | wnioski/podsumowanie
| średnia
| Umiejętność wyciągania wniosków z obserwacji jest nie mniej ważna, niż umiejętność ich wykonywania i redukcji. Trzeba wyciągnąć wszystko co się da, skomentować wszystko co mogło mieć wpływ na wyniki, skomentować wszelkie rozbieżności, zgodności, małe i/lub duże niepewności wyników. Koniecznie trzeba się odnieść do wstępu i napisać, czy osiągnięty został planowany cel.
| | literatura
| mała
| Warto ją podać choćby dla dodatkowych punktów. W przypadku stron www nie wystarczy adres, potrzebna jest też nazwy witryny i jej autor.
|
Polecam też przejrzeć dostępne w sąsiednim dziale prace wykonane przez poprzednie roczniki studentów wraz z ich ocenami.
Prezentowany tu system ocen może być nieznacznie modyfikowany, o czym będę informował na zajęciach.
3. Potencjalne tematy raportów wykonanych w ramach własnych obserwacji
3.1 Protokół I
- Wyznaczanie współrzędnych geograficznych miejsca obserwacji na podstawie obserwacji górowania wybranej gwiazdy za pomocą teodolitu. opis
- Obserwacja pojedynczego zakrycia gwiazdy przez Księżyc. Porównanie wyników obserwacji do samodzielnie wygenerowanej efemerydy. opis?
- Obserwacja zakrycia gwiazdy przez planetoidę. opis
- Wyznaczenie okresu rotacji Słońca z fotograficznych obserwacji plam słonecznych. Próba wykrycia rotacji różnicowej. opis
- Wyznaczenie mimośrodu orbity Księżyca z obserwacji fotograficznych. opis
- Wyznaczenie przybliżonej odległości do wybranej planetoidy na podstawie obserwacji ruchu własnego podczas jej kwadratury. opis
- Fotometria gwiazd w wybranej gromadzie otwartej i sporządzenie przybliżonego wykresu H-R dla tej gromady. opis
- Wyznaczenie współczynników ekstynkcji atmosferycznej w Poznaniu na podstawie obserwacji wielu gwiazd o zbliżonym typie widmowym. opis
- Wyznaczenie momentu, jasności i współrzędnych azymutalnych (fotograficznie i wizualnie) błysku satelity Iridium oraz porównanie do dostępnych efemeryd tego zjawiska. opis?
- Badanie warunków obserwacyjnych w nocy za pomocą zliczania gwiazd kamery CCD z obiektywem typu rybie oko. opis?
- Fotometria gwiazdy zmiennej zaćmieniowej V2080Cyg. opis
- Badanie głębokości wybranych kraterów księżycowych na podstawie długości cienia.
- Astrometria wybranej planetki w ciągu trzech różnych nocy i wyznaczenie jej parametrów orbitalnych.
- Fotometria wybranej supernowej (najlepiej typu Ia) i oszacowanie limitu(ów) jej odległości od Ziemi.
- Badanie rozkładu jasności gwiazd w wybranej gromadzie kulistej.
- Wyznaczenie okresu pulsacji wybranej gwiazdy zmiennej (np. YZ Boo, BL Cam, AU CrB) na podstawie obserwacji fotometrycznych.
- Detekcja i oszacowanie ruchu własnego gwiazdy Barnarda na podstawie dwóch obserwacji odległych od siebie w czasie o 1-2 miesiące.
- Określenie zależności średnica-ilość kraterów na wybranych obszarach Księżyca.
- Laboratoryjne testy wysokowydajnych kamer CCD Andora za pomocą analizy zdjęć typu offset oraz prąd ciemny.
- Obserwacyjne testy śledzenia i naprowadzania teleskopu CDK700.
- Badanie aktywności wybranego roju meteorów na podstawie obserwacji za pomocą kamery typu rybie oko.
4. Przykładowe prace
Poniżej prezentuję przykładowe prace/raporty studentów wykonane na moich zajęciach. Są one ciekawe i wartościowe same w sobie, a wraz z dołączoną punktacją stanowią użyteczną wskazówkę jakich błędów unikać w przyszłości.
Przykładowe raporty
- GT, "Dokładne opisanie wybranego teleskopu i jego możliwości" - ocena
- AR, "Wyprawa w nieznane,czyli rzecz o tym jak studenci poznawali tajniki sprzętu obserwacyjnego..." - ocena
- RP, "Doświadczalne badanie właściwości optycznych teleskopu." - ocena
- GT, "Obserwacje gwiazdy zmiennej YZ Boo – typ delta Sct" - ocena
- AR, "Mozaika Księżycowa" (załącznik1, załącznik2) - ocena
- RP, "Obliczanie głębokości i średnicy krateru na Księżycu" (załącznik) - ocena
- RS, "Wyznaczanie orbity komety 73P Schwassmann-Wachmann 3 C" - ocena
5. Pomoce
Drobiazgi mogące znacznie pomóc w robieniu obserwacji i pisaniu raportów.
5.1 Latex
- Matryca - przykładowe pliki z podstawowymi komendami latexa z załączonym obrazkiem, tabelką i wzorami matematycznymi. Od tego można zacząć pisanie raportów z ćwiczeń obserwacyjnych:)
- Nie za krótkie wprowadzenie do systemu Latex 2e - jedno z wielu dostępnych w sieci wprowadzeń do Latex'a, całkiem dobre.
- Lyx - Dla bardzo leniwych (nie polecam na dłuższą metę). Jest to graficzny interface do Latex'a pozwalający na tworzenie dokumentów w sposób zbliżony do Worda lub OpenOffice'a. Educja dokumentów odbywa się na żywo, przez co jest prostrza niż wklepywanie komend w kodzie Latex'a, ale daje mniejszą kontrolę nad otrzymanym wynikiem.
5.2 Xephem
- html pdf - Oficjalny podręcznik do Xephem'a.
5.3 Grace
- Manual - Oficjalny podręcznik do Grace'a.
- Tutorial - Oficjalny samouczek do Grace'a.
5.4 Astronomiczne bazy danych
- Simbad - Największa dostępna w internecie baza danych o wszystkich skatalogowanych obiektach astronomicznych poza Układem Słonecznym. Można wyszukiwać po nazwie, pozycji i innych parametrach. Podaje podstawowe informacje o każdym obiekcie oraz listę publikacji o nim wspominających.
- ADS - Największa dostępna w internecie baza danych o wszelkich publikacjach astronomicznych w renomowanych czasopismach. Można wyszukiwać po autorach, tytułach, badanych obiektach, dacie publikacji, treści streszczenia itd.
- DSS - Digitized Sky Survey. Zdjęcia całego nieba wykonane przez duży teleskop kilkadziesiąt lat temu. Przydaje się do identyfikacji pola gwiazdowego podczas obserwacji słabych obiektów. Można się pobawić i używać jako "wirtualne obserwatorium".
5.5 Efemerydy
- HORIZONS - Precyzyjne efemerydy ciał Układu Słonecznego liczone w JPL bazujące na precyzyjnych modelach.
- Heavens-Above - Efemerydy wybranych planet, komet i sztucznych satelitów Ziemi. Precyzyjnie liczone są przeloty sztucznych satelitów i błyski Iridium.
5.6 Pogoda
- ICM - prognoza numeryczna z ICM
- IMGiW - progrnoza numeryczna IMGW
- Sat24 - zdjecia satelitarne Europy
6. Obserwacje
7. Instrukcja obsługi teleskopu Orion 20cm
nowa instrukcja
stara instrukcja
|
