Раздел V Методы исследования небесных тел

Вариант 1

2. Продолжите предложение: «Рассеянный свет большого города...»:

а) затмевает много слабых звезд и созвездий, хорошо видимых за городом:

б) приводит к тому, что Луна кажется больше, чем на самом деле;

в) снижает видимость близ зенита больше, чем у горизонта;

г) делает слабые звезды более яркими, чем они видны за го­родом;

д) никак не влияет на видимость небесных светил.

3. Человеческий глаз воспринимает электромагнитное излучение как свет в пределах волнового диапазона:

а) больше 1 мм;

б) от 0,01 до 10 нм;

в) меньше 0,01 нм;

г) от 390 до 760 нм;

д) от 39 до 76 мм.

4. Как называется астрономический инструмент, предназначенный для исследования небесных объектов в диапазоне радиоволн?

а) Астрограф;

б) радиотелескоп;

в) зеркально-линзовый телескоп;

г) рентгеновский телескоп;

д) нейтринный телескоп.

5. Как называется прибор, в котором световая энергия излучения превращается в энергию электрического тока, представляющий собой интегральную схему, размещаемую на полупроводниковом материале?

а) ПЗС-матрица;

б) фотоэлемент;

в) фотоэлектронный умножитель;

г) фотокамера;

д) электронно-оптический преобразователь.

11. Лучевая скорость движущегося источника излучения определя­ется по формуле:

2. Вы наблюдаете на небе звезды: красную, желтую и голубую. Какая из них имеет большую температуру?

а) Цвет звезд не связан с их температурой;

б) красная;

в) желтая;

г) голубая;

д) все звезды имеют одинаковую температуру

2. Считается, что человеческий глаз еще может различать детали, видимые под углом 1' Исходя из этого вычислите размер наименьших деталей, видимых на Марсе в телескоп с увеличением в 600 раз во время противостояния Марса, когда его угловой диаметр равен 25". Линейный диаметр Марса примите равным 6800 км.

а) 3 км; г) 68 км;

б) 10 км; д) 120 км.

в) 27 км;

2. Если температура абсолютно черного тела увеличится в 2 раза, то мощность его излучения:

а) не изменится;

б) увеличится в 2 раза;

в) уменьшится в 2 раза;

г) увеличится в 4 раза;

д) увеличится в 16 раз.

2. Определите увеличение зеркального телескопа, зеркало которого имеет радиус кривизны 2 м, а фокусное расстояние окуляра равно 20 мм.

а) 50 раз;

б) 100 раз;

в) 25 раз;

г) 22 раза;

д) для решения задачи недостаточно приведенных данных.

10. Какую температуру должны иметь звезды, чтобы максимумы их спектров приходились на область ультрафиолетового излучения (от 10 нм до 390 нм)?

а) От 7,4 · 10⁵ К до 2,9 · 10⁸ К;

б) от 7,4 · 10³ К до 2,9- 10⁵К;

в) от 3,9· IO³К до 1,9· IO⁵K;

г) от 1,5 · IO² К до 2,5 ·1O³К;

д) от 1,3· IO³К до 2,3 · IO⁵ К.

Вариант 2

1. Продолжите предложение: «Интерферометр — это...»:

а) особый радиотелескоп с высоким угловым разрешением;

б) прибор для разложения света в спектр;

в) прибор для обнаружения рентгеновского излучения;

г) средство минимизации радиошума и радиопомех;

д) антенна для передачи сигналов через ионосферу.

2. Продолжите предложение: «Звезды мерцают при их наблюдении с Земли из-за...»:

а) рассеяния света в космическом пространстве;

б) турбулентности земной атмосферы, преломляющей лучи света;

в) изменения блеска самих звезд;

г) солнечного ветра, влияющего на лучи звездного света;

д) отклонения лучей света геомагнитным полем.

3. Из перечисленных электромагнитных излучений наибольшую длину волны имеет:

а) инфракрасное излучение;

б) видимое излучение;

в) ультрафиолетовое излучение;

г) рентгеновское излучение;

д) все перечисленные излучения имеют одинаковую длину волны.

4. Искажения главного сферического зеркала в телескопах системы Д. Д. Максутова исправляются:

а) плоским вспомогательным зеркалом;

б) окуляром;

в) коррекционной пластинкой клиновидной формы;

г) мениском;

д) вспомогательным светофильтром-насадкой, помещаемым пе­ред окуляром.

5. Продолжите предложение: «Спектр, состоящий из узких участков, в которых интенсивность излучения усилена, — это...»:

а) сплошной спектр;

б) линейчатый спектр поглощения;

в) полосатый спектр поглощения;

г) полосатый спектр излучения;

д) линейчатый спектр излучения.

6. Как движется относительно Земли некоторая туманность, если линия водорода Н_γ (λ_γ = 434 нм) в спектре туманности принимает значение 436 нм?

а) Относительно Земли туманность не перемещается;

б) приближается со скоростью 870 км/с;

в) приближается со скоростью 1380 км/с;

г) удаляется со скоростью 1380 км/с;

д) удаляется со скоростью 870 км/с.

7. Определите температуру звезды, если в ее спектре максимум интенсивности излучения приходится на длину волны, равную 340 нм.

а) 3400 К; г) 1000 К;

б) 5000 К; д) 2500 К.

в) 8500 К;

8. Фокусное расстояние объектива телескопа-рефрактора 80 см. Определите видимое увеличение телескопа с окулярами, имею­щими фокусное расстояние 28 мм и 10 мм.

а) 30 раз, 40 раз; г) 40 раз, 80 раз;

б) 28,6 раза, 80 раз; д) 30 раз, 60 раз.

в) 28,6 раза, 40 раз;

9. Определите диапазон частоты для инфракрасных лучей, если он ограничен длинами волн от 760 нм до1мм.

а) От 3,9 · IO¹⁴ Гц до 7,7 · 10¹⁴ Гц;

б) от 7,7· 10¹⁴ Гц до 7,0· IO¹⁶ Гц;

в) От 3,0 · IO¹⁶ Гц до 3,0 · 10¹⁹ Гц;

г) от 3,0· 10¹¹ Гц до 3,9· IO¹⁴ Гц;

д) меньше 3,0· 10¹¹ Гц

10. Излучение источника характеризуется частотой 4,5 · 10^м Гц. Определите температуру этого источника, если он по своим свойствам близок к абсолютно черному телу.

а) 2350 К;

б) 3500 К;

в) 4350 К;

г) 5350 К;

д) 5780 К.

Вариант 3

1. Продолжите предложение: «Спектроскоп используется для...»:

а) улучшения изображения в телескопе;

б) оценки электромагнитных сигналов, полученных в радиодиапазоне;

в) передачи сигналов в ходе поиска внеземных цивилизаций;

г) изучения видимого света путем его разложения по длине волны;

д) измерения расстояния до планет Солнечной системы.

2. 11родолжите предложение: «Электромагнитное излучение с дли­ной волны 550 нм в вакууме мы воспринимаем как...»:

а) радиоволну;

б) инфракрасное излучение;

в) видимый свет;

г) ультрафиолетовое излучение;

д) рентгеновское излучение.

2. Основная часть инфракрасного излучения в атмосфере Земли поглощается:

а) атомарным водородом;

б) озоновым слоем;

в) водяным паром;

г) молекулами азота;

д) молекулами кислорода.

2. Продолжите предложение: «По мере увеличения температуры мощность излучения абсолютно черного тела пропорциональна...»:

а) шестой степени температуры;

б) второй степени температуры;

в) третьей степени температуры;

г) четвертой степени температуры;

д) мощность излучения не зависит от температуры.

2. Как будет изменяться доплеровское смещение спектральных линий, если исследуемая звезда имеет лучевую скорость, равную нулю?

а) Линии сместятся к фиолетовому концу спектра;

б) линии сместятся к красному концу спектра;

в) линии будут периодически смещаться то в одну, то в другую сторону;

г) вместо линейчатого спектра наблюдатель увидит сплошной спектр;

д) смещения линий не произойдет.

2. В спектрографе вместо призмы можно применить:

а) дифракционную решетку;

б) рассеивающую линзу;

в) собирающую линзу;

г) плоскопараллельную пластинку;

д) вогнутое или выпуклое зеркало.

2. Определите длину волны, на которую приходится максимум энергии в спектре звезды, имеющей температуру 30 ООО К.

а) 300 нм; г) 128 нм;

б) 276 нм; д) 97 нм.

в) 155 нм;

2. Продолжите предложение: «При увеличении температуры источника излучения максимум интенсивности излучения в его спектре...»:

а) смещается в длинноволновую область спектра;

б) смещается в коротковолновую область спектра;

в) не изменяется;

г) смещается в длинноволновую область спектра только в диапазоне 600—800 нм;

д) смещается в длинноволновую область спектра только в диапазоне 400—600 нм.

2. Определите линейное изображение Марса на фотопластинке, полученной с помощью астрографа с фокусным расстоянием объектива 9 м. Угловой диаметр Марса в момент фотографирования примите равным 25".

а) 0,11 мм; г) 2,2 мм;

б) 0,6 мм; д) 11 мм.

в) 1,1 мм;

2. Галактика удаляется от нас со скоростью, равной 8 % от скорости света. Какое значение принимает линия водорода H_δ (λ = 410 нм) в спектре этой галактики?

а) 443 нм; г) 353 нм;

б) 451 нм; д) 403 нм.

в) 543 нм;

Вариант 4

1. Длину волны видимого света обычно выражают в:

а) световых годах;

б) астрономических единицах;

в) метрах;

г) сантиметрах;

д) нанометрах.

2. Термин «всеволновая астрономия» означает:

а) изучение излучения небесных объектов во всем диапазоне электромагнитного спектра;

б) изучение невидимых диапазонов электромагнитного спектра у небесных светил;

в) метод измерения расстояний в астрономии во всем диапазоне радиоволн;

г) изучение излучения небесных объектов во всем диапазоне видимого спектра электромагнитного излучения;

д) прозрачность земной атмосферы для всех волн электромагнитного излучения, приходящего из космоса.

3. Дополните предложение: «Зависимость положения максимума интенсивности излучения в спектре от температуры тела выражает...»:

а) эффект Доплера;

б) закон Стефана — Больцмана;

в) закон Кирхгофа;

г) закон всемирного тяготения Ньютона;

д) закон смещения Вина.

4. В каком диапазоне электромагнитных волн невозможно исследо­вать объект с поверхности Земли из-за поглощения в атмосфере?

а) В рентгеновских лучах;

б) в диапазоне радиоволн с длиной волны около 10 м;

в) в ультрафиолетовых лучах с длиной волны 350 нм;

г) в инфракрасных лучах с длиной волны около 900 нм;

д) в видимых лучах с длиной волны 400 нм.

5. Лучи какого цвета наиболее сильно отклоняются к основанию стеклянной призмы?

а) Красные;

б) желтые;

в) зеленые;

г) фиолетовые;

д) все лучи отклоняются одинаково.

6. Определите теоретическую разрешающую способность телескопа, диаметр объектива которого составляет 10 см

а) 1,0";

б) 2,0";

в) 1,4";

г) 0,1";

д) 4,4".

7. Дополните предложение: «Если звезда приближается к наблюдателю, то линии ее спектра...»:

а) расщепляются;

б) становятся шире;

в) не изменяются по сравнению со спектром лабораторного ис­точника;

г) сдвигаются к красному концу спектра;

д) сдвигаются к фиолетовому концу спектра.

8. В спектре кометы желтая линия паров натрия с длиной волны 589,00 нм принимает значение 589,06 нм. Вычислите модуль лучевой скорости движения кометы.

а) 31 км/с; г) 16 км/с;

б) 52 км/с; д) 7 км/с.

в) 25 км/с;

9. Определите направление и скорость звезды по лучу зрения, если измерения ее спектрограммы показали, что линия железа (λ = 530,2 нм) в спектре сдвинута по сравнению с линиями лабораторного источника в сторону более коротких волн на 0,02 нм.

а) От нас, 11,3 км/с;

б) от нас, 113 км/с;

в) к нам, 11,3 км/с;

г) к нам, 113 км/с;

д) к нам, 1,11 км/с.

10. Определите период вращения Солнца, если максимальное значение относительного доплеровского сдвига ∆λ\λ спектральных линий от диаметрально противоположных краев солнечного диска равно 1,33 · IO¹⁵. Радиус Солнца равен 696 000 км.

а) 25,3 сут; г) 30,0 сут;

б) 21,2 сут; д) 24,3 сут.

в) 27,0 сут;

Вариант 5

1. Какой слой атмосферы Земли поглощает основную часть ультрафиолетового излучения?

а) Тропосфера; г) экзосфера;

б) термосфера; д) озоновый слой.

в) ионосфера;

2. Дополните предложение: «Длина волны света обратно пропорциональна...»:

а) энергии;

б) ширине полосы;

в) интенсивности;

г) частоте колебаний;

д) квадрату периода колебаний.

3. Дополните предложение: « Правильность формулы, описывающей эффект Доплера, подтвердил лабораторными опытами и наблю­дениями спектров звезд...»:

а) немецкий физик Й. Фраунгофер;

б) русский ученый М. В. Ломоносов;

в) русский астрофизик А. А. Белопольский;

г) русский ученый А. А. Фридман;

д) голландский физик X. Гюйгенс.

4. Какой оптический параметр телескопа определяется отношени­ем (F_o6 — фокусное расстояние объектива, F_ok — фокусное

расстояние окуляра)?

а) Разрешающая способность;

б) диаметр входного зрачка;

в) -диаметр выходного зрачка;

г) видимое увеличение;

д) эквивалентное фокусное расстояние.

4. Дополните предложение: «Спектральные линии в спектре звезды смещены в красную область спектра, если она...»:

а) приближается к наблюдателю вдоль луча зрения;

б) удаляется от наблюдателя вдоль луча зрения;

в) остается на месте по отношению к наблюдателю;

г) движется поперек луча зрения вправо;

д) движется поперек луча зрения влево.

4. По спектру звезды нельзя определить:

а) температуру;

б) химический состав;

в) массу;

г) скорость движения вдоль луча зрения;

д) вращение.

4. На каком расстоянии от Луны она представилась бы нам в виде светящейся точки, т. е. под углом Г? Диаметр Луны примите равным 3475 км.

а) 1,2 ∙ IO⁷ км;

б) 1,5 · IO⁸ км;

в) 1,2 · IO⁵ км;

г) 4,6 ∙ 10⁶ км;

д) 7,8 · 103 км.

4. В астрофизике эффект Доплера используется для оценки скорости извержения водорода в протуберанцах. Определите эту скорость,если измерения для α-линии водорода (λ_α = 656,3 нм) показали доплеровский сдвиг ∆λ ~ 0,2 нм.

а) 45 км/с;

б) 91 км/с;

в) 66 км/с;

г) 656 км/с;

д) 20 км/с.

4. Определите область спектра и длину волны, на которую приходится максимум излучения тела, нагретого до температуры 20 °С.

а) Видимые лучи, 500 нм;

б) ультрафиолетовые лучи, 10 нм;

в) рентгеновские лучи,1нм;

г) радиоволны, 10 мм;

д) инфракрасные лучи, 10 мкм.

5. Определите фокусное расстояние окуляра, с применением ко­торого видимый в телескоп диск Юпитера размером 45" был бы равен видимому невооруженным глазом диску Луны размером 30'. Фокусное расстояние объектива 60 см.

а) 30 мм; г) 10 мм;

б) 20 мм; д) 6 мм.

в) 15 мм;

Вариант 6

1. С какой скоростью распространяются электромагнитные волны в космическом пространстве?

а) 330 м/с;

б) 3000 м/с;

в) 2 · 10⁵ м/с;

г) 3 · IO⁷ м/с;

д) 3 · 10⁸ м/с.

2. Под видимым увеличением телескопа понимают:

а) отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию оку­ляра;

б) отношение фокусного расстояния окуляра к фокусному рас­стоянию объектива;

в) отношение фокусного расстояния объектива к фокусному рас­стоянию окуляра;

г) отношение диаметра объектива к фокусному расстоянию объ­ектива;

д) предельную звездную величину светила, доступную наблю­дению с помощью данного телескопа.

3. Прибор, регистрирующий распределение энергии излучения небесных тел по длинам волн (или по частотам), — это:

а) астрограф; г) термостат;

б) спектрограф; д) барограф.

в) магнитограф;

4. Фраунгоферовы линии представляют собой:

а) линии поглощения раскаленных газов различных веществ атмосферы Солнца;

б) линии излучения раскаленных газов различных веществ любой'звезды;

в) линии излучения возбужденных атомов верхних слоев атмосферы Земли;

г) линии излучения возбужденных атомов межзвездной среды;

д) линии поглощения раскаленных газов различных веществ любой звезды.

4. Если при наблюдении полной Луны наполовину закрыть объектив телескопа непрозрачным экраном, как это скажется на наблюдаемом изображении?

а) Изображение Луны потеряет резкость;

б) видна будет только половина диска Луны;

в) изображение Луны повернется на 180°;

г) изображение Луны повернется на 90°;

д) уменьшится яркость изображения полной Луны.

4. Имеются две линзы с фокусными расстояниями 3 см и 15 см.Какая из линз должна исполнять роль объектива, чтобы получить зрительную трубу? Какое увеличение будет иметь эта труба?

а) Линза с фокусным расстоянием 3 см, увеличение — 5 раз;

б) линза с фокусным расстоянием 15 см, увеличение — 15 раз;

в) линза с фокусным расстоянием 15 см, увеличение — 5 раз;

г) линза с фокусным расстоянием 15 см, увеличение — 45 раз;

д) из указанных линз нельзя изготовить зрительную трубу.

4. Фокусное расстояние объектива одного из рефракторов Пулковской обсерватории равно 14,1 м. Определите увеличение этого рефрактора при пользовании окуляром с фокусным расстоянием 2,5 см.

а) 25 раз; г) 250 раз;

б) 141 раз; д) 564 раза.

в) 72 раза;

8. Наблюдаемая длина волны хорошо известной спектральной линии в излучении далекой галактики составляет 0,50 мкм. Стандартная длина волны этой линии 0,48 мкм. Определите скорость удаления галактики.

а) 12,5 км/с; г) 12 500 км/с;

б) 48 км/с; д) 1250 км/с.

в) 500 км/с;

8. Определите температуру фотосферы звезды, если в ее спектре максимум интенсивности излучения приходится на длину волны 580 нм.

а) 6000 К; г) 2500 К;

б) 5000 К; д) 2000 К.

в) 4000 К;

8. Определите разрешающую способность телескопа, с помощью которого можно было бы установить асимметрию Луны, если наибольший радиус кривизны имеет Южное полушарие (R_ю) = 1738,1 км), а наименьший — Северное полушарие (R_c = 1736,7 км). Расстояние от Луны до Земли примите равным 384 400 км.

а) 1,00"; г) 0,05";

б)0,75"; д) 1,15".

в) 0,50";