Pytania na egzamin ze wst¦pu do astrofizyki I
Pytania na egzamin ze wst¦pu do astrofizyki I
Pytania na egzamin ze wst¦pu do astrofizyki I
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Pytania</strong> <strong>na</strong> <strong>egzamin</strong> <strong>ze</strong> wst¦pu<strong>do</strong> <strong>astrofizyki</strong> I3 luty 2012 r.<strong>Pytania</strong> <strong>do</strong>tycz¡ce pierws<strong>ze</strong>go wykªadu podanes¡ celowo bardzo szc<strong>ze</strong>góªowo by pokaza¢, c<strong>ze</strong>gooc<strong>ze</strong>kuj¦ w odpowiedzi. <strong>Pytania</strong> <strong>do</strong>tycz¡ce kolejnychwykªadów, podane s¡ ju» tylko w postacikrótkich haseª poza wyj¡tkami, w których zakresodpowiedzi mógªby budzi¢ w¡tpliwo±ci.1. Paralaksa gwiazdy.Podaj denicj¦ jednostki astronomicznej i jejwarto±¢. W jaki sposób zmierzono j¡ w 1791 r?Podaj denicj¦ paralaksy trygonometrycznejgwiazdy. Wyko<strong>na</strong>j rysunek wyja±niaj¡cyefekt pr<strong>ze</strong>suni¦cia paralaktycznego gwiazdy <strong>na</strong>niebie miedzy styczniem, a lipcem. Podajzale»no±¢ mi¦dzy paralaks¡ p, a odlegªo±ci¡gwiazdy od Sªo«ca d.2. Odlegªo±ci <strong>do</strong> gwiazd.Zdeniuj dwie jednostki w jakich mierzy si¦ wastronomii odlegªo±ci <strong>do</strong> gwiazd. Jak mo»<strong>na</strong>pr<strong>ze</strong>liczy¢ jedn¡ z nich <strong>na</strong> drug¡? Jaki jestzwi¡<strong>ze</strong>k pierws<strong>ze</strong>j z tych odlegªo±ci z paralaks¡trygonometryczn¡ p. Jak <strong>na</strong>zywa si¦<strong>na</strong>jbli»sza Sªo«cu gwiazda, jaka jest jej paralaksa,w jakiej odlegªo±ci od Sªo«ca si¦ z<strong>na</strong>jduje.3. Pomiar paralaks.Omów dwa satelity astrometryczne, któremierzyªy b¡d¹ wkrótce b¦d¡ mierzy¢ paralaksygwiazd. Kiedy, z j¡k¡ <strong>do</strong>kªadno±ci¡, jakdaleko, ile gwiazd.4. Pomiar jasno±ci gwiazd.Scharakteryzuj dwie wielko±ci L i F , przy pomocyktórych w astronomii mierzy si¦ jasno±cigwiazd. W jakich jednostkach si¦ je wyra»a,jaki jest mi¦dzy nimi zwi¡<strong>ze</strong>k. Wyko<strong>na</strong>j rysunek,wyja±niaj¡cy ten zwi¡<strong>ze</strong>k.5. Staªa sªonecz<strong>na</strong>.Czym jest staªa sªonecz<strong>na</strong>, jaka jest jejwarto±¢. Jak z<strong>na</strong>j¡c warto±¢ jednostki astronomiczneji staªej sªonecznej mo»<strong>na</strong> wyliczy¢moc promieniowania Sªo«ca (podaj tylkoogólny wzór).6. System wielko±ci gwiaz<strong>do</strong>wych.Jednostka, jaka byªa jego pierwot<strong>na</strong> posta¢,jak zostaª rozs<strong>ze</strong>rzony po wprowad<strong>ze</strong>niuteleskopów, jak deniuje si¦ <strong>ze</strong>ro. Podajprzykªa<strong>do</strong>we jasno±ci: Sªo«ca, Ksi¦»yca wpeªni, Wenus, Syriusza, <strong>na</strong>jsªabs<strong>ze</strong>j gwiazdywi<strong>do</strong>cznej goªym okiem. Jaki jest zasi¦gteleskopu kosmicznego?7. Jasno±¢ absolut<strong>na</strong>.Wytªumacz, czym jest jasno±¢ absolut<strong>na</strong>.Wyprowad¹ wzór wi¡»¡cy jasno±¢ absolutn¡ zjasno±ci¡ wi<strong>do</strong>m¡.8. Pr¦dko±¢ ±wiatªa.Wyja±nij w jaki sposób Ole Roemer zmierzyªpr¦dko±¢ ±wiatªa. Wyko<strong>na</strong>j odpowiedni rysunek.Jaka jest, w przybli»eniu, obecnieprzyjmowa<strong>na</strong> pr¦dko±¢ ±wiatªa w pró»ni.Odlegªo±ci <strong>do</strong> Ksi¦»yca, Sªo«ca, <strong>na</strong>jbli»s<strong>ze</strong>jSªo«cu gwiazdy i centrum Galaktyki.9. Do±wiadc<strong>ze</strong>nie Younga.Wyko<strong>na</strong>j rysunek wyja±niaj¡cy istot¦ <strong>do</strong>±wiadc<strong>ze</strong>niaYounga. Wyprowad¹ wzór okre±laj¡cywarunek wyst¦powania jasnych pr¡»ków <strong>na</strong>ekranie. Jak Young wyz<strong>na</strong>czyª dªugo±¢ faliró»nych barw ±wiatªa?10. Widmo elektro-magnetyczne.Omów krótko zakresy widma fal e-m. Jakieprocesy zyczne wywoªuj¡ poszc<strong>ze</strong>gólne dªugo±cifal oddziaªywaj¡c z materi¡?11. Siªa ci±nienia promieniowania ±wiatªa. Podajwzór dla przypadku prostopadªego padania±wiatªa i poka», »e jest on poprawny stosuj¡ca<strong>na</strong>liz¦ wymiarow¡. Sporz¡d¹ rysunek i podajwzór dla sytuacji, gdy fala pada pod katem izostaje caªkowicie pochªoni¦ta. Powtórz rozumowaniedla przypadku caªkowitego odbicia.12. Ciaªo Dosko<strong>na</strong>le Czarne13. Prawo Wie<strong>na</strong> i prawo Stefa<strong>na</strong>-Boltzman<strong>na</strong>14. Rów<strong>na</strong>nie Plancka15. Monochromatycz<strong>na</strong> moc promieniowania16. Monochromatyczny strumie« promieniowania17. Jasno±¢ bolometrycz<strong>na</strong> i wska¹nik barwy,poprawka bolometrycz<strong>na</strong>
18. Jasno±¢ wi<strong>do</strong>ma, a strumie«19. Wska¹nik barwy20. Wykres kolor-kolor21. Linie Fraunhofera w widmie Sªo«ca22. Prawa Kirchhoa23. Pr¦dko±ci radialne gwiazd, z<strong>na</strong>c<strong>ze</strong>nie a<strong>na</strong>lizywidmowej24. Efekt fotoelektryczny <strong>ze</strong>wn¦trzny25. Bu<strong>do</strong>wa i zasada dziaªania fotometru fotoelektrycznego26. Efekt Compto<strong>na</strong>27. Wzór Balmera28. Model atomu Bohra29. Poziomy energetyczne w atomie Bohra(wystarczy poda¢ wzór 6). Powstawanie liniiwidmowych (rysunek).30. Fale materii, interferencja elektronu (opis<strong>do</strong>±wiadc<strong>ze</strong>nia)31. Fale praw<strong>do</strong>po<strong>do</strong>bie«stwa, fale stoj¡ce watomie wo<strong>do</strong>ru, interferencja elektronu (kwantowewyja±nienie zjawiska)32. Zasada nieoz<strong>na</strong>czono±ci Heisenberga, kwantowyatom wo<strong>do</strong>ru33. Atom wo<strong>do</strong>ru w uj¦ciu Schrodingera, trzyliczby kwantowe34. Efekt Zeema<strong>na</strong>35. Zaªamanie ±wiatªa <strong>na</strong> granicy o±rodków36. Soc<strong>ze</strong>wki37. Odbicie ±wiatªa, caªkowite wewn¦trzne odbicie,±wiatªowód zwierciadªa wkl¦sªe i wypukªe38. Skala obrazu39. Aberracja sferycz<strong>na</strong> soc<strong>ze</strong>wek, sposoby jejminimalizacji40. Aberracja chromatycz<strong>na</strong> soc<strong>ze</strong>wek, sposoby jejminimalizacji. Achromat, apochromat.41. Aberracja sferycz<strong>na</strong> luster, sposoby jej minimalizacji42. Koma i sposób jej minimalizacji43. Dyfrakcja ±wiatªa <strong>na</strong> pojedync<strong>ze</strong>j szc<strong>ze</strong>linie44. Dyfrakcja <strong>na</strong> apertur<strong>ze</strong> koªowej, dysk Airy'ego45. Siatka dyfrakcyj<strong>na</strong>46. Z<strong>do</strong>lno±¢ rozdzielcza siatki, metody jej powi¦kszania47. Spektrograf szc<strong>ze</strong>linowy48. Atmosfera ziemska, absorpcja ±wiatªa w atmosfer<strong>ze</strong>ziemskiej, ok<strong>na</strong> atmosferyczne49. Rozpraszanie ±wiatªa50. Naszkicuj <strong>na</strong> wykresach zale»no±¢ ekstynkcjiod λ i z. Wyja±nij, dlac<strong>ze</strong>go niebo jestniebieskie, a Sªo«ce przy horyzoncie c<strong>ze</strong>rwone.51. Refrakcja atmosferycz<strong>na</strong> i jej wpªyw <strong>na</strong>wschody i zachody.52. Scyntylacja i seeing. Prol obrazu gwiazdy.53. Refraktory. Schemat lunety Galileusza i Keplera.54. Reektory. Porów<strong>na</strong>j teleskop Newto<strong>na</strong> zteleskopem Cassegrai<strong>na</strong>. Rodzaje ognisk.55. Z<strong>do</strong>lno±¢ zbiorcza i rozdzielcza56. Zwi¦kszanie z<strong>do</strong>lno±ci zbiorc<strong>ze</strong>j57. Krótko omów cztery sposoby zwi¦kszania z<strong>do</strong>lno±cirozdzielc<strong>ze</strong>j58. Bu<strong>do</strong>wa i dziaªanie teleskopu SALT59. Dwa teleskopy w Borowcu i spektrograf echelle60. Pasmowa bu<strong>do</strong>wa ciaª staªych i efekt fotoelektrycznywewn¦trzny61. Bu<strong>do</strong>wa pojedync<strong>ze</strong>go piksela CCD, transferªadunku mi¦dzy pikselami62. Bu<strong>do</strong>wa i odczyt matrycy CCD, digitalizacjasyg<strong>na</strong>ªu, zakres dy<strong>na</strong>miczny63. Rodzaje matryc CCD
64. Architektura matryc CCD65. Podstawowe parametry matrycy CCD66. Schemat bu<strong>do</strong>wy CCD, rodzaje ukªadówchªodz¡cych67. Bu<strong>do</strong>wa i dziaªanie OT CCD <strong>na</strong> przykªadziekamery PanStarrs68. Charakterystyka matryc L3CCD69. Detekcja fal radiowych, bu<strong>do</strong>wa radioteleskopu70. Radioteleskopy w Arecibo, Eelsbergu i Piwnicach.OCRA71. Spektral<strong>na</strong> g¦sto±¢ strumienia72. Rozdzielczo±¢ radioteleskopów, radiointerferometria,synteza apertury, VLBI73. Obserwacje z orbity ziemskiej, zakªócenia,wybór orbity74. Co wida¢ w ró»nych zakresach podc<strong>ze</strong>rwieni75. IRAS, Wise, Spit<strong>ze</strong>r76. Obserwacje w X, teleskop Woltera77. Wyz<strong>na</strong>czanie mas ró»nych obiektów astronomicznych78. Tr<strong>ze</strong>cie prawo Keplera i ±rodek masy79. Podziaª gwiazd podwójnych80. Wyz<strong>na</strong>czanie mas gwiazd podwójnych <strong>ze</strong>z<strong>na</strong>n¡ paralaks¡81. Problem projekcji orbity r<strong>ze</strong>czywistej <strong>na</strong>sfer¦, geometrycz<strong>na</strong> metoda wyz<strong>na</strong>czania mimo±rodue i <strong>na</strong>chylenia i82. Wyz<strong>na</strong>czanie mas gwiazd podwójnych <strong>ze</strong>zmierzonymi v rad87. Ró»nice mi¦dzy typami widmowymi, s<strong>ze</strong>roko±¢równowa»<strong>na</strong> linii88. Jasno±ci, temperatury i masy gwiazd, wykresH-R89. Promienie gwiazd <strong>na</strong> wykresie H-R90. Zakres mas i g¦sto±ci gwiazd91. Widma gwiazd tego samego typu, klasykacjaMorga<strong>na</strong>-Kee<strong>na</strong><strong>na</strong>92. Paralaksy spektroskopowe93. Powstawanie linii w widmach gwiazd94. Zmiany intensywno±ci linii widmowych z temperatur¡:fakty obserwacyjne95. Rozkªad Maxwella-Boltzman<strong>na</strong>, v mp i v rms ,funkcja rozkªadu96. Rozkªad elektronów <strong>na</strong> poziomach energetycznych,degeneracja, wagi statystyczne97. Rów<strong>na</strong>nie Boltzman<strong>na</strong>, zale»no±¢ wzbud<strong>ze</strong>niaod temperatury98. Jonizacja atomów w atmosfer<strong>ze</strong> gwiazdy,funkcja podziaªu99. Rów<strong>na</strong>nie Sachy100. Wykres wzgl¦dnej jonizacji atomów wo<strong>do</strong>ru odtemperatury, strefa cz¦±ciowej jonizacji101. Zwi¡<strong>ze</strong>k N 2 /N total z rów<strong>na</strong>niami Boltzma<strong>na</strong> iSachy, ª¡czny wykres dla atomów wo<strong>do</strong>ru102. Wyz<strong>na</strong>czanie ±rednic gwiazd interferometremgwiaz<strong>do</strong>wym Michelso<strong>na</strong>103. Wykorzystywanie zakry¢ gwiazd <strong>do</strong> pomiarówich ±rednic83. M 1 /M 2 dla gwiazd spektroskopowych dwuliniowycho niez<strong>na</strong>nym i84. M 1 + M 2 dla gwiazd spektroskopowychdwuliniowych o niez<strong>na</strong>nym i85. Funkcja mas, zale»no±¢ masa-jasno±¢86. Klasykacja Harwardzka widm gwiazd, katalogDrapera
Change language