Astronomie

Skript zur Unterrichtseinheit

Andreas Rueff

• Verlag: Books on Demand
• Jahr: 2017
• ISBN drucken: 9783743165113
• eBook-ISBN: 9783743187160
• Auflage: 1
• Thema: Naturwissenschaften
• Thema: Physik

Die Ausbildung zu fördern und die erworbenen Kenntnisse für den Gebrauch in der Schule und im Alltag griffbereit zu erhalten ist das Ziel dieses Skripts. Die Zusammenstellung orientiert sich an den Inhalten der Unterrichtseinheit Astronomie im Rahmen des Unterrichtsfachs Technik/MINT. Es ist aus zahlreichen Unterrichtsvorbereitungen der vergangenen Jahre hervorgegangen und soll die wichtigsten Inhalte zusammenfassen. Die vorliegende Zusammenstellung soll nur den notwendigsten Stoff in einer strukturierten Form erfassen und dadurch das Arbeiten erleichtern. Den Gesamtzusammenhang nicht aus den Augen zu verlieren ist die Absicht.Jedes Lehrbuch lebt von der kritischen Mitarbeit der Leser. Insbesondere in der naturwissenschaftlichen Literatur lässt es sich auch bei sorgfältigster Bearbeitung kaum vermeiden, dass sich Druckfehler einschleichen. Der Verfasser freut sich deshalb über Verbesserungsvorschläge oder Hinweise auf mögliche Fehler. Als nützliche Gedächtnisstütze zur Unterrichtseinheit zu dienen ist das Ziel.Im Skript enthalten: Anleitung zur drehbaren Sternkarte (PC-Sternkarte auf der Homepage)

Astronomie: Untersuchungsmethoden (1)

Allgemein stellen Experimente für naturwissenschaftliche Untersuchungen die Grundlage der Forschung dar.

Dies ist in der Astronomie nicht möglich. Hier ist die Beobachtung mit Teleskopen die grundlegende Untersuchungsmethode!

Himmelskörper senden nicht nur sichtbares Licht aus!

Weitere Strahlungsarten:	Gamma- und Röntgenstrahlung
	UV-Strahlung
	Wärmestrahlung
	Radiostrahlung

Beobachtungsgeräte: Teleskope für die verschiedenen Strahlungsarten

Grundprinzip der Astronomie:

Die Naturgesetze gelten im gesamten Weltall auf gleicher Weise!

Astronomie: Untersuchungsmethoden (2)

Der Optiker Joseph von Fraunhofer entdeckte und untersuchte 1814 auffällige schwarze Striche im Spektrum des Sonnenlichts.

Entstehung der Fraunhoferlinien

Weißes Licht erscheint nur weiß, ist aber eigentlich aus allen Farben zusammengesetzt! Die Aufspaltung des Lichts in die Farbbestandteile nennt man Spektrum.

Das Sonnenlicht zeigt im Gegensatz zu weißem Licht von irdischen Lichtquellen Lücken im Spektrum auf.

Sie entstehen auf den Weg von der Sonne zu uns, weil das Sonnenlicht die Bestandteile und Elemente der Sonne durchleuchtet. Dabei gehen spezifische Teile des Spektrums verloren

(→ Information über die Zusammensetzung der Sonne).

Diese schwarzen Striche wurden nach ihm benannt (Fraunhoferlinien) und sind für Astrophysiker heute ein wichtiges Werkzeug zur Erkundung fremder Sterne und der Geschichte des Weltalls.

Bildquellen: wikimedia commons

Orientierung am Sternenhimmel

Aufgabe

Rechercheauftrag: Erkläre die Begriffe

• Zenit
• Nadir
• Meridian
• Himmelsnordpol, Himmelssüdpol
• Himmelsachse
• Himmelsäquator
• Scheinbare Himmelskugel

Orientierung am Sternenhimmel (1)

Der Sternenhimmel erscheint uns zweidimensional. Räumliche Entfernungen von Himmelskörpern sind nicht wahrnehmbar.

Die scheinbare Himmelskugel ist eine gedachte Kugel, auf der wir die Himmelskörper wahrnehmen.

Der Himmelsnordpol liegt auf der gedachten Verlängerung von Erdmittelpunkt → Erdnordpol (Dort liegt der Polarstern).

Entsprechendes gilt für den Himmelssüdpol. Die Himmelsachse ist die Verlängerung der Erdachse (durch Nordpol und Südpol) auf die Himmelskugel.

Der astronomische Meridian ist die Projektion des geographischen Meridian (Längengrad) durch die Beobachtungsstelle auf die Himmelskugel.

Senkrecht über der Beobachtungsstelle befindet sich der Zenit.

Gegenüberliegend (nicht sichtbar) findet man den Nadir.

Auffinden eines Punktes am Sternenhimmel:

Horizontsystem: Wir benötigen zwei Angaben:

1. Azimut: Winkel zwischen Meridianebene und Vertikalebene des Himmelskörpers (gezählt von Süden über Westen)
2. Höhe: Winkel zwischen Beobachtungsrichtung und Horizont

Hier wird das Südazimut verwendet. In der Literatur (Geodäsie, Navigation) findet man aber auch oft die Angabe des Nordazimut (Messung von Nord über Ost). Entsprechend muss dann zur Umrechnung ein Winkel von 180° addiert bzw. subtrahiert werden.

Orientierung am Sternenhimmel (2)

Astronomische Koordinatensysteme:

1. Horizontsystem (Azimut, Höhe)

• Abhängigkeit von Beobachtungsort und Beobachtungszeit!

2. Rotierendes Äquatorsystem

• Längen- und Breitengrade auf der Himmelskugel Festlegung des „Nullpu...

Inhaltsverzeichnis

• Vorwort
• Inhaltsverzeichnis
• Astronomie - Die Himmelskörper und das Weltall
• Weitere kosmische Nachbarn
• Astronomie: Früher und heute
• Astronomie: Untersuchungsmethoden (1)
• Astronomie: Untersuchungsmethoden (2)
• Orientierung am Sternenhimmel
• Orientierung am Sternenhimmel (1)
• Orientierung am Sternenhimmel (2)
• Auffinden des Frühlingspunkts:
• Orientierung am Sternenhimmel (3)
• Orientierung am Sternenhimmel (4)
• Das Sonnensystem (1) - Entstehung
• Das Sonnensystem (2) – Planeten
• Das Sonnensystem 3 (a) - Wir bauen ein Planetenmodell:
• Das Sonnensystem 3 (b) – Aufgaben: Planetenwanderwege
• Das Sonnensystem (4) – Keplersche Gesetze
• Der Erdmond
• Die Sonne
• Was kommt nach Neptun? (1)
• Was kommt nach Neptun? (2) Die Oort’sche Wolke
• Nachbarsterne (1) – Hertzsprung-Russell- Diagr
• Nachbarsterne (2)
• Die Milchstraße
• Galaxien
• Galaxienhaufen, Filamente und Voids
• Anhang: Anleitung zur drehbaren Sternkarte
• Impressum