Oʻzbekiston respublikasi

oliy va oʻrta maxsus ta’lim vazirligi

mirzo ulugʻbek nomidagi Oʻzbekiston Milliy universiteti

ASTRONOMIYA VA ATMOSFERA FIZIKASI KAFEDRASI

UMUMIY ASTRONOMIYA

fanidan

oʻ q u v - u s l u b i y m a j m u a

Muallif: prof. S.N. Nuritdinov

ass. A.A. Mo’minov

Mazkur O’quv –uslubiy majmua Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy universiteti Kengashining 30.08.2017 yildagi 1 – son majlisida tasdiqlangan

Toshkent – 2017

Mundarija

SO’Z BOSHI 3

FAN DASTURI 5

ISHCHI O’QUV DASTURI 17

I SEMESTR 28

Ma’ruza materiallari 28

Amaliy mashg’ulot materiallari 203

Laboratoriya mashg’ulot materiallari 217

II semestr 223

Ma’ruza materiallari 224

Amaliy mashg’ulot materiallari 394

Laboratoriya mashg’ulot materiallari 403

MUSTAQIL TA’LIM MASHG’ULOTLARI 416

GLOSSARIY 418

ILOVALAR 422

Tarqatma materiallar 422

Testlar 429

So’z boshi

Astronomiya va uning eng yirik bo'limi astrofizika yangi asrga sanab o'tilishi qiyin bo'lgan juda ham ko'pdan-ko'p yutuqlar bilan kirib kelib, uning ustiga yana oxirgi o'n besh yil mobaynida katta qadamlar tashlab rivojlanib borayotganini barchamiz ko'rib turibmiz hamda ilmiy yutuqlarini ommaviy axborot vositalari orqali deyarli har kuni eshitmoqdamiz. Eng katta o'ta jiddiy yutuqlari ichida , misol tariqasida, bu fan ko'p to'lqinli fanga aylangani, har bir astronomik hodisa va astrofizik jarayon elektromagnit nurlanish spektrining bir necha diapozonlarida parallel ravishda kuzatilib o'rganilayotgani, undan tashqari bebaho kuzatuv ma'lumotlari rentgen, ultrabinafsha, optik, infraqizil hamda radio to'lqinlarda ishlayotgan turli kosmik observatoriyalarda qo'lga kiritilayotganini alohida ta'kidlab o'tishishimiz lozim. Shular sababli quyida barcha boblarga astronomiya sohasida erishilgan qator zamonaviy yutuqlar ma'lum miqdorda kiritilgan. Astronomiya fani haqida yana bir bor to'xtalib o'tsak, Erdagi fizik laboratoriyalarda xali erishib bo'lmaydigan holatlarni kuzatish va tadqiqot qilish, xususan, yuqori enegiyalarni ajralish jarayoni, plazmadagi turli beqarorliklar oqibatlari, atom va yadro fizikasiga oid qator muammolar nuqtai nazaridan yaqin va uzoq astronomik ob'ektlar hamda umuman fazo – ulkan bir ilmiy laboratoriya ekanini ta'kidlab o'tish bizning vazifamizdir.

O'zbek tilida astronomiya fanidan darslik va o'quv qo'llanmalar xali u darajada ko'p emas ekanini tan olishimiz kerak. Ushbu o'quv qo'llanmadan so'ng uni biz darslik darajasiga olib chiqishni rejalaganmiz. Bu qo'llanmani yozish jarayonida biz birinchi navbatda umumiy astronomiya bo'yicha xorijiy darsliklarda berilgan yangi ma'lumotlar hamda bu darsliklarning o'quv uslubiyati, metodikasini oldin batafsil o'rgandik. Umumiy astronomiya fanidan turli xorijiy darsliklar ichida biz nisbatan ko'proq tayangan darslik asosan X.Karttunen va boshqalarning 2007 yili bosib chiqargan “Fundamental (umumiy) astronomiya” nomli o'quv darsligi bo'ldi. Shuni aytib o'tishimiz lozim-ki, bir qator xorijiy darsliklarda keltirilgan o'quv materialining berilishi nisbatan murakkab va mavzular ketma-ketligining o'qitish metodikasi nuqtai nazaridan bizdagi namunaviy o'quv dasturi bilan taqqoslaganimzda doim juda keskin farq borligini guvohi bo'lamiz. Natijada dastlab ikki xil dasturdan o'rta xolini ishlab chiqishga majbur bo'ldik va so'ngra u bo'yicha ushbu qo'llanma yozilishi jarayonini boshladik. Lekin shuni aytish mumkin-ki, bizda orttirilgan tajriba va dasturimiz Yevropa va AQShda nashr qilingan darslik hamda qo'llanmalarga nisbatan metodik tomondan doim past bo'lmagan deyishimiz kerak.

Fan dasturi

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ

ОЛИЙ ВА ЎРТА МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ

УМУМИЙ АСТРОНОМИЯ

ФАН ДАСТУРИ

Тошкент – 2017

Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлигининг 201__ йил “____” _________даги “____”-сонли буйруғининг ____-иловаси билан фан дастури рўйхати тасдиқланган.

Фан дастури Олий ва ўрта махсус, касб-ҳунар таълими йўналишлари бўйича Ўқув-услубий бирлашмалар фаолиятини Мувофиқлаштирувчи Кенгашининг 201__ йил “___” ____________даги ___ - сонли баённомаси билан маъқулланган.

Фан дастури Ўзбекистон Миллий университетида ишлаб чиқилди.

Тузувчи:

Тақризчилар:

Фан дастури Ўзбекистон Миллий университети Кенгашида кўриб чиқилган ва тавсия қилинган (201_ йил “__” ______ даги ___ - сонли баённома).

I. Ўқув фанининг долзарблиги ва олий касбий таълимдаги ўрни

Ўзбекистон - Астрономия фанининг ватани ҳисобланиб, уни ривожлантириш натижасида биз яшаётган сайёрамизнинг физик ҳолати, яқин ва узоқ космик фазо тузилиши, яқин космик жисмлар таркиби, уларни ўрганиб ўзлаштириш дастурини яратиш ва умуман космик фазо физикасини тадқиқот этиш зарур, чунки унда материянинг барча турлари мавжуд бўлиб, уларнинг қатор хиллари бизнинг сайёрамизда йўқ ёки ҳали кашф ҳам қилинмаган. Осмон ёритгичлари ҳақидаги фан, яъни астрономия табиий фанлар ичида анча илгари пайдо бўлган бўлсада доим энг фаол ривожланувчи ёш фанга ўхшаб қолаверади, чунки деярли ҳар куни инсонни ҳайратга соладиган янгилик кашф қилинади унда. Кўпчилик замонавий фанлар қатори астрономия ҳам кейинги йилларда янада улкан ютуқларга эришмоқда. Космосга, аниқроғи Ер атмосферасидан ташқарисига турли астрофизик телескоплар чиқарилиб, Ерда эса янги гигант телескоплар қурилиб, улар ёрдамида Коинотнинг кузатиладиган қисми кескин даражада кенгайтирилди, янги тур космик объектлар кашф қилинди, улар табиати ўрганилди. Маданиятли ҳамма қадимий халқлар ўз тарихларининг биринчи босқичларидаёқ осмон ҳодисаларини шунчалик ўргандиларки, улар йил фасллари билан Ой фазаларинигина эмас, балки тутилишлар вақтини ва сайёралар кўриниш вақтини ҳам олдиндан айтиб бера олганлар. Аммо у вақтлар уларнинг бошқа табиий фанлардан билимлари етарлича бўлмаган. Вақт ўтиши билан астрономия соҳасида қилинган кашфиётлар бизга осмон жисмларини ҳаракатини, улардаги физик шариотни, уларнинг кимёвий таркибини ва ривожланиш жараёнини билишга ёрдам берди. Масалан, биргина Қуёш системасидаги Плутон сайёрасининг кичик сайёралар гуруҳига қўшилиши жуда катта шов-шувга сабаб бўлди. Шунинг учун астрономия фанини ўрганиш бугунги куннинг долзарб масалаларини ўрганишга ёрдам беради.

Охирги яримаср ичида сунъий космик жисмлар оламни ўрганишда катта қизиқиш уйғотган вақтда астрономия фанининг ўрни беқиёс дейишимиз мумкин. Масалан, Ернинг яқин атрофидаги космик фазони ўзлаштириш борасида олиб борилаётган ишлар астрономия фанининг ривожланиш имконини янада оширди ва ҳоказо. Астрономия соҳасидаги бундай ўзгаришларни талабаларга тушунтириш, уларда осмон жисмлари ҳақида тасаввур ҳосил қилиш, уларга осмон жисмларини тузилиши, ҳаракати, эволюцияси ва инсон ҳаётидаги ўрнини ўргатиш муҳим аҳамият касб этади.

Ҳамма давлатларда бирор қурилишларни бошлашдан олдин шу жойнинг харитасини тузиш талаб этилади. Харитаси олинадиган жойларнинг географик координаталарини олдиндан аниқлаб олмасдан, шу жойнинг аниқ харитасини тузиш мумкин эмас. Булар эса астрономия усуллари орқали амалга оширилади. Турли осмон жисмларида кузатиладиган жараёнларни ўрганиш материянинг Ердаги лабораторияларида эришиб бўлмайдиган ҳолатларини ўрганишга имкон беради. Бу ҳозирги техниканинг ривожланиш базаси бўлган физика, механика, кимёга жуда катта ёрдам беради.

II. Ўқув фаннинг мақсади ва вазифалари

Ушбу фаннинг мақсади талабаларни Коинотда мавжуд осмон жисмларининг келиб чиқиши, тузилиши, ривожланиши, эволюцияси, Коинотда электромагнит тўлқинлар спектрининг барча диапазонларида кузатилувчи объект ва жараёнларнинг физик тамойиллари, замонавий астрономик кашфиётлар билан таништириш.

Фанни ўқитишнинг вазифалари:

Ер сайёраси ва унга яқин фазонинг таркиби ҳамда тузилишини тушинтириш;

оламнинг умумий манзараси ҳақида тушунча бериш;

осмон жисмлари ва уларнинг эволюцияси ҳақида тушунчалар бериш;

осмон жисмларини ҳаракатини ифодалашда қўлланиладиган координаталар системаларини;

кундалик ҳаётда юз берадиган Қуёшнинг чиқиш ва ботиш жараёнларини;

вақт тушунчаси ва унинг турларини;

сферик тригонометрия ва унинг айрим амалий масалаларини;

астрономик ва айниқса астрофизик телескоплар, асбоблар ҳамда уларнинг қўлланилишини;

астрофизик тадқиқотларнинг асосий методларини;

сайёралар, юлдузлар, галактикалар физикасини

Қуёш ҳақидаги умумий тушунчаларни талабаларга тушунтириш;

Ой, сайёралар ва уларнинг йўлдошлари ҳақидаги маълумотларни;

Қуёш системасидаги кичик жисмлар табиатини;

юлдузлар ва уларнинг турларини;

юлдузлар системаси , галактикалар таркиби ва уларнинг тузилишини;

Коинот жисмларининг пайдо бўлиши ва ривожланишини;

Коинотнинг пайдо бҳлиши, динамикаси ва катта масштабдаги замонавий тузилиши

астрономия ва унинг энг йирик бўлими астрофизика соҳасида олиб борилган ҳамда олиб блрилаётган муҳим тадқиқотлар ва бу борада қўлга киритилган ютуқлар ҳақида маълумотлар беришдан иборат.

Ушбу фанни ўзлаштиришда ўқитишнинг маъруза, амалий ва лаборатория машғулотлари кўринишида олиб борилади.

Умумий астрономия фанини ўзлаштириш жараёнида амалга ошириладиган масалалар доирасида бакалавр:

- Ер, Ой ва Қуёшнинг ички тузилиши, таркиби ва қандай вужудга келганларини билиш;

- Коинотни яхлит физик объект сифатида тузилишини ва унинг эволюциясини билиш;

- Сайёралар, юлдузлар, Галактикамиз ва яқин галактикалар тузилиши ва таркиби;

- сайёралар ва юлдузлар пайдо бўлиш муаммолари;

- Коинотнинг дискретлиги ва узлуксизлиги;

- табиатда тартиб ва тартибсизлик орасидаги муносабат, Коинотдаги объектларнинг тузилиши тартиблилиги;

- Метагалактиканинг иерархик тузилиши;

- Қуёш тизими ва Сомон Йўлидаги динамик ва статистик қонуниятлар;

- Коинот объектларининг хусусияти ва хоссаларини тушунтиришда физика ва кимё фундаментал қонунларидан фойдаланиш имконлари;

- табиатнинг ҳолатлари ва уларнинг вақт ўтиши билан ўзгаришлари;

- астрономиядаги янгидан-янги кашфиётлар ҳақида тасаввурга эга бўлиши;

- сайёралар, Қуёш физикаси, Қуёш-Ер алоқаси;

- астрономик кузатувлар усуллари;

- осмон механикаси, галактик астрономия, назарий механика ва астрометриянинг асосий тушунчалари ва қонунлари;

- Ер ва қуёш тизимидаги сайёраларнинг гравитацион потенциалини билиши ва улардан фойдалана олиши;

- кузатиш ва олинган информатив материални ўлчай олиши;

- физик катталик ва параметрларни ўлчай олиши;

- кўпрангли кузатувларни ташкил этиш усуллари ва улардан фойдалана олиши;

- у ёки бу космик объектнинг кўриниш шароитларини чамалай олиши бўйича кўникмаларга эга бўлиши керак.

III. Асосий назарий қисм (маъруза машғулотлари) Сферик астрономия асослари

Осмон жисмлари ва юлдуз туркумлари. Ёритгичларнинг кўринма ўрни ва ҳаракати. Осмон сфераси ваунинг элементлари. Осмон жисмларининг чиқиши ва ботиши. Горизонтал ва экваториал координаталар системалари. Олам қутбининг горизонтдан баландлиги. Эклиптика. Эклиптик координаталар системаси. Қуёш экваториал координаталарининг ўзгариши. Сферик тригонометрия. Вақт ва уни ўлчаш. Вақт тенгламаси. Ўртача Қуёш вақти, юлдуз вақти. Вақт ўлчаш системалари. Тақвим турлари ва муаммолари. Сана ўзгариш чизиғи. Параллактик учбурчак. Рефракция. Суткалик параллакс. Ёриткичларнинг чиқиш ва ботиш моментларини ҳисоблаш.

Амалий астрономия масалалари

Ер радиусини аниқлаш: триангуляция. Осмон жисмларигача масофани аниқлаш. Астрономияда масофа ўлчов бирликлари. Кузатувчининг географик кенглама ва узунламасини аниқлаш. Экваториал координаталарни аниқлашнинг усуллари. Юлдузларнинг ҳусусий ҳаракати. Астрометрия масалалари. Астрономик каталоглар ва юлдуз хариталари. Астрометрик асбоблар. Кузатувлардан суткалик ва йиллик параллаксларни аниқлаш. Қуёш системасининг тузилиши. Ернинг Қуёш атрофида ҳаракати. Ерда фаслларнинг алмашинуви. Ернинг ўз ўқи атрофида айланиши. Прецессия ва нутация. Ер айланишининг нотекисликлари. Ой орбитаси ва унинг четлашишлари. Ойнинг кўринма ҳаракати ва фазалари. Ойнинг айланиши ва либрацияси. Ёриткичларнинг Ой билан тўсилиши. Қуёш тутилиши. Ой тутилиши. Тутилишлар содир этилиши шартлари.

Осмон механикаси элементлари: сайёралар ҳаракати

Сайёраларнинг кўринма ва ҳақиқий ҳаракати. Шарқ олимлари ишлари. Сайёраларнинг конфигурациялари. Сайёраларнинг орбита элементлари. Механиканинг асосий қонунлари. Ер сиртида оғирлик кучининг ўзгариши. Гравитация табиати. Материал нуқтанинг тортишиш кучи таъсирида ҳаракатланиши (икки жисм масаласи). Кеплер – Ньютон қонунлари. Ғалаёнланган ҳаракат. Ғалаёнлантирувчи куч. Ойнинг ғалаёнланган ҳаракати. Кўтарилишлар ва пасайишлар. Уч ва кўп жисм масаласи. Осмон жисмларининг массаларини аниқлаш. Космик аппаратларнинг ҳаракати.

Астрофизика тушунчалари ва телескоплар

Электромагнит нурланиш спектри. Астрофотометрия: ёритгичларнинг кўринма ва абсолют катталиклари, нурланиш қонунлари. Спектрал таҳлил асослари. Доплер эффекти. Спектрал асбоблар. Юлдузлар температурасини аниқлаш усуллари. Оптик телескоплар. Кўз – нурланиш қабул қилғичи сифатида. Астроспектроскопия. Нурланишнинг фотоэлектрик қабул қилгичлари. Заряд йиғувчи матрицали қурилмалар. Радиотелескоплар.

Қуёш ва унинг тизими физикаси

Қуёш ҳақида умумий тушунча. Қуёшнинг спектри ва кимевий таркиби. Қуёш доимийси ва уни аниқлаш. Қуёш ташқи қатламлари. Қуёшнинг ички тузилиши. Қуёш атмосфераси. Тинч Қуёшнинг радионурланиши. Қуёш атмосферасида фаол тузилмалар. Қуёш активлиги цикли. Сайёраларнинг ички тузилиши ва атмосфералари. Қуёш шамоли ва Ер магнитосфераси. Ер типидаги ва гигант сайёралар. Гигант сайёраларнинг йўлдошлари ва халқалари. Кичик сайёралар. Кометалар.