1. обобщение с допълнение Надя Кискинова, наоп стара Загора

За да можем да намерим истинския диаметър чрез ъгловия трябва да знаем разстоянието до даденото тяло. То ни е нужно, защото  ъгловия размер се променя при промяна на разстоянието. За пример можем да вземем някаква постройка – тя изглежда голяма когато сме близо до нея, а когато сме далече от нея, тя изглежда малка. Освен това е лесно да се потвърди, че ъгловия размер е обратно пропорционален на разстоянието – ако удвоим разстоянието ъгловия размер ще стане половината от предишната си стойност. Тези основни познания за ъгловия размер били известни още в античността и дори са били използвани от Аристарх при определянето на размера на Луната и Слънцето спрямо Земята.

• в градуси, то d = ( π/180°)δr;

d се отнася към обиколката на окръжността както δ се отнася към общия брой градуси в окръжността, който както знаем е 360 - d/Обиколката = δ/360 

От геометрията знаем че обиколката на окръжност е 2pD. Следователно, 

L/2pD = A/360 

Сега можем да намерим L: 

L = 2pDA/360

• 
  Диаметър на обектива (апертура) - D
  
• 
  Фокусно разстояние – F
  

• 
  Относителен отвор (светлосила)
  

Едва в началото на ХІХ век звездното небе придобило триизмерност. Най-после “хвърленият между звездите лот достигнал дъното” – разстоянията до близките звезди дали мащаба на космическите дълбини. Това станало 300 години след Коперник.

• 
  Увеличение
  

• 
  Разделителна способност
  

• 
  Проникваща способност
  

За основа на скалата на звездните величини, определени чрез формулата на Погсън, била приета 0-ва звездна величина за определени, приети за стандарти звезди, спрямо които скалата на звездните величини се разделила на положителна и отрицателна част:

с отрицателна звездна величина е най-ярката звезда на небето Сириус - /-1,46 m/;

Венера и Юпитер от планетите също имат / - / звездна величина;

Луната в пълнолучие е от /- 12,7 m/;

Слънцето е най-яркото светило на небето ни и ограничава в отрицателната част скалата на звездните величини до /-26,8 m/. То грее 440 000 пъти повече от пълната Луна, 16 милиона пъти повече от най-слабите звезди от 6-та звездна величина, видими с просто око и 40 милиона пъти повече от най-слабите звезди, достижими за съвременните телескопи.

Най-слабите звезди и обекти, които могат да се наблюдават със съвременните наземни телескопи са от 25-26 звездна величина, а тези, регистрирани от космическия телескоп “Хъбъл” – от 30-32 звездни величини.
13. астрономическа единица а.е. или AU

АСТРОНОМИЧЕСКАТА ЕДИНИЦА е средното разстояние Земя-Слънце, което възлиза на 149 600 000 км или

1 AU = 1,460.10х11 m ≈ 150 000 000 km

Така разстоянието между Слънцето и най-близката до него планета Меркурий е само около 0,4 AU, а не цели 58 милиона км. Дори разстоянието до последната от големите планети в Слънчевата система Нептун не е 4 милиарда и 500 милиона км, а 30-тина AU.

• 
  Вега, α от Лира – 27 ly;
  
• 
  61 Лебед – 11 ly;
  
• 
  α Кентавър – 4,3 ly.
  

Когато гледаме към небесните обекти, пред погледа ни са не просто пространствените измерения, а и времето. Гледайки към небето, ние пътуваме в пространство-времето на Вселената. Колкото по-далечни обекти наблюдаваме, толкова по-отдавна във времето се пренасяме.

Небесна сфера – въображаема сфера с център окото на наблюдателя и безкраен радиус.

Зенит е точката от небесната сфера над главата на наблюдателя. Надир е противоположната точка – под краката му. Правата, която свърза двете точки – зенита и надира, минава през центъра на небесната сфера и се нарича вертикална линия. Равнината, перпендикулярна на вертикалната линия през центъра на небесната сфера, очертава голям кръг по небето, наричан математически хоризонт. Върху него са точките, сочещи посоките на света – север, юг, изток и запад.

Математическият хоризонт разделя небесната сфера на две части – видима към зенита и невидима към надира.
19.

Когато Слънцето пресече основния меридиан за дадено място, неговата височина над хоризонта е максимална за деня. Това става в момента пладне през деня. Тогава то е в горна кулминация – пресича меридиана на мястото на наблюдение над хоризонта. В полунощ отново предича меридиана, но с максимална отрицателна височина – под хоризонта. Тогава извършва долна кулминация. Всяка звезда също така кулминира по два пъти през денонощието – с максимална положителна и максимална отрицателна височина – горна и долна кулминация.

Положението на небесните полюси за дадено място от земната повърхност зависи от географската ширина φ на мястото. Толкова, колкото е географската ширина, на такъв ъгъл са наклонени световната ос РР´ и вертикалния кръг ZZ´ , и свързаните с тях равнини на небесния екватор QQ´ и математически хоризонт с посоките на света.

Големият кръг от небесната сфера, минаващ през полюсите, зенита и надира, посоките СЕВЕР и ЮГ на хоризонта се нарича меридиан на мястото на наблюдение или основен меридиан. (На чертежа това всъщност е окръжнотта, очертаваща небесната сфера.) В най-общия случай небесните светила имат наклонени спрямо хоризонта траектории. Звездните им трекове са успоредни на небесния екватор, а той е под наклон спрямо хоризонта – наклон, зависещ от географската ширина на мястото на наблюдение. Само два пъти в годината Слънцето например изгрява точно от ИЗТОК, издига се на височина, колкото е географската ширина на дадено място и залязва точно на ЗАПАД на хоризонта – в дните на пролетното и есенно равноденствие. През останалото време от годината височината му спрямо хоризонта се променя постоянно, както и местата на изгревите и залезите му.

Когато Слънцето пресече основния меридиан за дадено място, неговата височина над хоризонта е максимална за деня. Това става в момента пладне през деня. Тогава то е в горна кулминация – пресича меридиана на мястото на наблюдение над хоризонта. В полунощ отново предича меридиана, но с максимална отрицателна височина – под хоризонта. Тогава извършва долна кулминация. Всяка звезда също така кулминира по два пъти през денонощието – с максимална положителна и максимална отрицателна височина – горна и долна кулминация.

Звездният трек на Полярната звезда е най-малката дъгичка. Колкото по-далеч е звездата от Северния небесен полюс и се доближава до небесния екватор, толкова по-дълъг е звездният й трек – част от денонощната й траектория.

По кръга от небесната сфера, минаващ през зенита и надира, точките север и юг на хоризонта се отчита височината на светилото над хоризонта от 0° до +90° и под хоризонта – от 0° до -90°. По математическия хоризонт от посоката ЮГ надясно, обратно на часовниковата стрелка се отчита другата координата – азимута – от 0° до 360°.

• 
  Азимут
  

• 
  Височина
  

Небесните полюси и небесният екватор са основни точки и кръг от небесната сфера, позволяващи да се въведат т.н. екваториални координати на небесните светила – аналози на земните координати – географска дължина и географска ширина. Необходимо е само да се избере точка от небесния екватор, от която да се отчита едната от координатите. Природата се е погрижила за това.

За основна точка е избрана пролетната равноденствена точка, която днес е в съзвездието Риби. Тя обаче носи символа на съседното зодиакално съзвездие – Овен, рогата му. Там се е намирала преди 2-3 хилядолетия, когато е възникнала тази последователност на зодиакалните съзвездия. Поради прецесията днес пресечните точки са в съседните съзвездия – пролетната равноденствена точка не е в Овен, а в Риби, а есенната равонденствена точка – не е във Везни, а в Дева.

Земната ос е под постоянен наклон спрямо земната орбита от 23,5 градуса. Този наклон се отразява върху разположението на небесния екватор и еклиптиката. Тези два големи основни кръгове от небесната сфера се пресичат в две точки – пролетна и есенна равноденствени точки.

• 
  ректасцензия
  

• 
  деклинация
  

Поради прецесията и собсвеното движение на звездите в пространството обаче е необходима актуализизация на екваториалните координати на звездите поне през половин век. Актуалните екваториални координати на звездите сега се отнасят към епоха 2000 година.

Часовият ъгъл се отчита от посоката Юг от меридиана на мястото по екватора в посоката на видимото денонощно въртене на небесната сфера, т.е. обратно на посоката на отчитане на ректасцензията.

• 
  еклиптична ширина β – аналог на деклинацията δ
  
• 
  еклиптичната дължина λ – аналог на ректасцензията α,
  

Явлението прецесия е открито през ІІ век пр.н.е. От Хипарх при сравняване дължините на звездите с тези, наблюдавани от предшествениците му Тимохарис и Аристил 150 години по-рано.

Прецесионно движение на земната ос в пространството води до промяна на положението на основни точки от небесната сфера, а оттам – и до промяна в координатите на звездите. За около 26 000 години, колкото е периодът на прецесията, северният небесен полюс примерно прави една прецесионна окръжност сред звездите.
32. Пролетната (и есенната) равноденствена точка бавно се мести

от изток на запад по еклиптиката с константата на прецесията 50".26 годишно.

Същото се касае и за други основни точки като точките на пролетното и есенно равноденствие. Преди 2 000 години, откакто е сегашната последователност на зодиакалните съзвездия, пролетната равноденствена точка е била в съзвездието Овен. И досега носи обозначението на това съзвездието, а днес вече е в Риби. Есенната равноденствена точка сега е в Дева, а преди 2000 години е била във Везни. Точно затова така се нарича единственото зодиакално съзвездие, което не е живо същество. Везните олицетворяват равноденствието преди хилядолетия. Оттук идва едно от разминаванията с цяло съзвездие между астролозите и астрономите.

Прецесията и нутацията изменят само ориентацията на земната ос в пространството, но не влияят върху положението на тази ос вътре в самата Земя, поради което географските координати не се проченят.

През 1747 г. Брадли открива друго явление, свързано с прецесията, наречено нутация. Лунната орбита е под наклон спрямо земната (приблизително 5°) и възлите на двете орбити се приплъзват с период от над 18 години. Така и ъгълът между лунната орбита и небесния екватор се мени периодично, т.е. върху прецесията се наслагва периодично смущение – нутация.

• 
  Аберация е видимото отместване на небесните светила от истинското им положение върху небето, дължащо се на относителното движение в пространството на земния наблюдател и светилото.
  

• 
  Аберацията се дължи на крайната скорост на разпространение на светлината
  

От гледна точка на Теорията на относителността аберацията на светлината се дължи на различните координатни системи, към които са привързани далечният светлинен източник и земният наблюдател. Посоките на светлинния лъч в двете движещи се една спрямо друга координатни системи не съвпадат. Аберацията е разликата между тези посоки.

Големината на аберационното отместване зависи от ъгъла между посоката на звездата и движение на наблюдателя. Когато този ъгъл е 90°, аберацията е максимална и 0, ако ъгълът е 0°.

а = v / с. Като се има предвид, че средната орбитална скорост на Земята е 30 км/сек, а скоростта на светлината е 300 000 км/сек., лесно може да се съобрази, че аберационната константа е 20,50"

Звездата, намираща се в полюса на еклиптиката, за една година описва върху небесната сфера малка окръжност с радиуса на аберационната константа а.

Звездите между полюса и еклиптиката описват елипси с най-голям диаметър 2а.

Звездите по еклиптиката описват дъги с дължена 2а.

Освен годишна, има и денонощна аберация, дължаща се на околоосното въртене на Земята и земния наблюдател. Максималната й стойност е при екватора, където ъгълът в този случай е 90° и тя е 0,32“.

Ъгълът между истинското и видимо положение на небесното светило е ъгъл на рефракцията.

Той е 0 в зенита и максимален при хоризонта.

В даден момент за дадена точка рефракцията зависи от температурата, налягането, влажността и други метеорологични фактори. При извършване на астрономически наблюдения, рефракцията се отчита с въвеждане на съответни поправки в резултатите на измерванията.

Следствия от рефракцията са впечатляващата сплесканост на слънчевия и лунни дискове при хоризонта и “почервеняването” им, както и леко удължаване на деня, поради оптическото “повдигане” на слънчевия диск при изгрев и залез.

Наблюдаването на зелен лъч над изгряващото или залязващо Слънце е изключително трудно и рядко се наблюдва. Явлението се дължи на рефракцията. Земната атмосфера е като призма, която разлага слънчевата светлина в спектър, при което зелените лъчи се пречупват най-силно и точно те са видими за секунди в горната част на слънчевия диск, когато той е на самия хоризонт.

Зеленият лъч на тези снимки е заснет от италианеца Данило Пивато в планините Ауторе от височина 1850 м.
43. земната атмосфера като призма

разлага слънчевата светлина в спектър,

при което зелените лъчи се пречупват най-силно
44.
45.
46.
47.полумрак

Полумракът е плавен преход от светлото време на денонощието към нощта или обратно – сутрин.

Това е оптическо явление, дължащо се на земната атмосфера, която разсейва слънчевите лъчи. Когато Слънцето е под хоризонта, но близо до него, все още светят горните слоеве на атмосферата и казваме, че е настъпил (или отстъпил олумрака.

Продължителността на полумрака зависи от географската ширина и еклиптичната дължина на Слънцето.

И още от: релефа на местността, облачността, снежната покривка, лунното осветление и др.
48. плавен преход

от светло към тъмно (вечер) или от тъмно към светло (сутрин)

поради разсейването на слънчевите лъчи,

когато Слънцето е под близо под хоризонта

продължителността на полумрака зависи от географската ширина

и

еклиптичната дължина на Слънцето
49.граждански полумрак
50.граждански полумрак

периодът от скриване (показване)

на горния край на Слънцето до 6-7° под хоризонта

Това е най-светлото време от порумрака, когато са различи детайли от околността; може да се пише и чете.

Това понятие се използва за целите на навигацията и на практика е този момент от полумрака, в който лоцманът на кораб все още е в състояние да се ориентира близо до бреговете по местни предмети без помощта на морски фар.

При ясно небе все още има слаб отблясък на слънчеви лъчи

Поради наклона на земната ос, земната повърхност не се нагрява еднакво през годината. Единият от полюсите 6 месеца е неогрят – там Слънцето остава под хоризонта. Това е времето на дългата полярна нощ. Обратно е на другия полюс – 6-месечен полярен ден. Поради рефракцията полярният ден на полюсите е с няколко денонощия по-дълъг от полярната нощ!

При 60°-ширини настъпва явление бели нощи.
54.Аляска

През лятото в съответното полукълбо в райони, близки до полярните кръгове, скриването на Слънцето под хоризонта даже в полунощ е толкова за кратко време, че вечерният полумрак преминава в утринен без възможност да настъпи нощ.

• 
  Уч. пособие АСТРОНОМИЯ, 11 кл., Валери Голев, София, 2004
  
• 
  Енциклопедичен речник на младия астроном, София, 1987
  
• 
  http://astro-olymp.org/bgiao.html
  
• 
  http://astronpmy4all.com
  
• 
  http://astronomy.hit.bg/