С помощью телескопов школьного типа можно ли увидеть диски планет Марса, Урана и Нептуна, если угловые диаметры этих планет в среднем противостоянии составляют 18", 4",0 и 2",1 соответственно? Размер диаметра объектива менискового школьного телескопа равен 70 мм, а диаметр школьного телескопа-рефрактора -
Ser
Для ответа на этот вопрос нам понадобится вычислить угловой размер диска каждой из планет и сравнить его с разрешающей способностью телескопа.
Угловой размер диска планеты можно вычислить, используя формулу:
\[Угловой\ размер = (диаметр\ планеты \,/\, расстояние\ до\ Земли) \]
Для Марса, диаметр составляет 18" (секунд) в среднем противостоянии. Одна "секунда" равна 1/3600 градуса. Пусть расстояние от Земли до Марса составляет 1,5 астрономических единиц (1 а.е. ≈ 149,6 млн км). Рассчитаем угловой размер диска Марса:
\[Угловой\ размер\ Марса = (18/3600) \times 1.5 \times 149600000 = 0.075 градуса\]
Аналогично, для Урана, диаметр составляет 4" в среднем противостоянии. Пусть расстояние от Земли до Урана составляет 20 астрономических единиц. Рассчитаем угловой размер диска Урана:
\[Угловой\ размер\ Урана = (4/3600) \times 20 \times 149600000 = 0.331 градуса\]
Наконец, для Нептуна, диаметр составляет 2.1" в среднем противостоянии. Пусть расстояние от Земли до Нептуна составляет 30 астрономических единиц. Рассчитаем угловой размер диска Нептуна:
\[Угловой\ размер\ Нептуна = (2.1/3600) \times 30 \times 149600000 = 0.976 градуса\]
Теперь обратимся к разрешающей способности телескопа. Разрешающая способность объектива телескопа рассчитывается по формуле:
\[Разрешающая\ способность = 1.22 \times \frac{Длина\ волны}{Диаметр\ объектива}\]
Пусть для наших расчетов мы используем видимый свет с длиной волны 550 нм (нанометров). Рассчитаем разрешающую способность телескопа-рефрактора:
\[Разрешающая\ способность = 1.22 \times \frac{550 \times 10^{-9} м}{70 \times 10^{-3} м} = 0.00979 рад\]
Теперь сравним угловой размер диска каждой планеты с разрешающей способностью телескопа. Если угловой размер больше разрешающей способности, то планету можно увидеть через телескоп.
Для Марса: Угловой размер Марса (0.075 градуса) больше разрешающей способности телескопа (0.00979 рад). Значит, Марс можно увидеть через телескоп школьного типа.
Для Урана: Угловой размер Урана (0.331 градуса) также больше разрешающей способности телескопа (0.00979 рад). Значит, Уран также можно увидеть через телескоп школьного типа.
Для Нептуна: Угловой размер Нептуна (0.976 градуса) также превышает разрешающую способность телескопа (0.00979 рад). Значит, Нептун также можно увидеть через телескоп школьного типа.
Итак, с помощью телескопа школьного типа можно увидеть диски планет Марса (0.075 градуса), Урана (0.331 градуса) и Нептуна (0.976 градуса), так как их угловые размеры превышают разрешающую способность телескопа
Угловой размер диска планеты можно вычислить, используя формулу:
\[Угловой\ размер = (диаметр\ планеты \,/\, расстояние\ до\ Земли) \]
Для Марса, диаметр составляет 18" (секунд) в среднем противостоянии. Одна "секунда" равна 1/3600 градуса. Пусть расстояние от Земли до Марса составляет 1,5 астрономических единиц (1 а.е. ≈ 149,6 млн км). Рассчитаем угловой размер диска Марса:
\[Угловой\ размер\ Марса = (18/3600) \times 1.5 \times 149600000 = 0.075 градуса\]
Аналогично, для Урана, диаметр составляет 4" в среднем противостоянии. Пусть расстояние от Земли до Урана составляет 20 астрономических единиц. Рассчитаем угловой размер диска Урана:
\[Угловой\ размер\ Урана = (4/3600) \times 20 \times 149600000 = 0.331 градуса\]
Наконец, для Нептуна, диаметр составляет 2.1" в среднем противостоянии. Пусть расстояние от Земли до Нептуна составляет 30 астрономических единиц. Рассчитаем угловой размер диска Нептуна:
\[Угловой\ размер\ Нептуна = (2.1/3600) \times 30 \times 149600000 = 0.976 градуса\]
Теперь обратимся к разрешающей способности телескопа. Разрешающая способность объектива телескопа рассчитывается по формуле:
\[Разрешающая\ способность = 1.22 \times \frac{Длина\ волны}{Диаметр\ объектива}\]
Пусть для наших расчетов мы используем видимый свет с длиной волны 550 нм (нанометров). Рассчитаем разрешающую способность телескопа-рефрактора:
\[Разрешающая\ способность = 1.22 \times \frac{550 \times 10^{-9} м}{70 \times 10^{-3} м} = 0.00979 рад\]
Теперь сравним угловой размер диска каждой планеты с разрешающей способностью телескопа. Если угловой размер больше разрешающей способности, то планету можно увидеть через телескоп.
Для Марса: Угловой размер Марса (0.075 градуса) больше разрешающей способности телескопа (0.00979 рад). Значит, Марс можно увидеть через телескоп школьного типа.
Для Урана: Угловой размер Урана (0.331 градуса) также больше разрешающей способности телескопа (0.00979 рад). Значит, Уран также можно увидеть через телескоп школьного типа.
Для Нептуна: Угловой размер Нептуна (0.976 градуса) также превышает разрешающую способность телескопа (0.00979 рад). Значит, Нептун также можно увидеть через телескоп школьного типа.
Итак, с помощью телескопа школьного типа можно увидеть диски планет Марса (0.075 градуса), Урана (0.331 градуса) и Нептуна (0.976 градуса), так как их угловые размеры превышают разрешающую способность телескопа
Знаешь ответ?