Тест по астрономии: Оптические телескопы (10-11 класс)
Тест по астрономии «Оптические телескопы» для 10-11 классов — это проверочная работа, предназначенная для оценки знаний учащихся об устройстве, принципах работы и основных характеристиках астрономических инструментов. Задания охватывают темы классификации телескопов, физической природы формирования изображения, формул разрешающей способности и проницающей силы.
1
Каково основное назначение астрономического телескопа с точки зрения физики?
Правильный ответ:
Сбор максимального количества световой энергии от небесного телаПояснение:
Главная задача телескопа — собрать как можно больше света (фотонов) от объекта. Это позволяет увидеть слабые, тусклые объекты, недоступные глазу. Увеличение является вторичной характеристикой, зависящей от окуляра, тогда как светосила определяется диаметром объектива.2
Какое главное конструктивное различие существует между рефрактором и рефлектором?
Правильный ответ:
В рефракторе объективом служит линза, а в рефлекторе — вогнутое зеркалоПояснение:
Названия телескопов происходят от принципа их действия: refractus (преломленный) и reflectere (отражать). В рефракторах свет собирается системой линз, работающей на преломление, а в рефлекторах — вогнутым зеркалом, работающим на отражение.3
От какого параметра телескопа напрямую зависит его разрешающая способность (способность различать мелкие детали)?
Правильный ответ:
От диаметра объективаПояснение:
Разрешающая способность телескопа ограничена дифракцией света. Она обратно пропорциональна диаметру объектива: чем больше диаметр (апертура), тем меньше дифракционный диск звезды и тем более мелкие детали можно различить раздельно.4
По какой формуле рассчитывается увеличение (кратность) телескопа?
Правильный ответ:
Отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляраПояснение:
Увеличение телескопа (Г) определяется как отношение фокусного расстояния объектива (F) к фокусному расстоянию окуляра (f). Формула имеет вид: Г = F/f. Меняя окуляр на другой, с меньшим фокусным расстоянием, можно повысить увеличение.5
Какой недостаток характерен для линзовых телескопов (рефракторов), но отсутствует у зеркальных (рефлекторов)?
Правильный ответ:
Хроматическая аберрация (окрашивание краев объектов)Пояснение:
Стекло преломляет свет разной длины волны (цвета) по-разному. Из-за этого в рефракторах возникает хроматическая аберрация — появление цветных ореолов вокруг ярких объектов. Зеркала отражают все цвета одинаково, поэтому лишены этого недостатка.6
Где расположен Большой Телескоп Азимутальный (БТА) с диаметром зеркала 6 метров?
Правильный ответ:
В горах Северного Кавказа (Россия)Пояснение:
БТА — крупнейший оптический телескоп в Евразии и долгое время бывший крупнейшим в мире. Он установлен в Специальной астрофизической обсерватории РАН на горе Семиродники в Карачаево-Черкесии (Северный Кавказ).7
Что характеризует формула m = 2,1 + 5 · lgD для телескопа?
Правильный ответ:
Проницающую способность (предельную звездную величину)Пояснение:
Эта формула позволяет рассчитать предельную звездную величину (m), доступную для наблюдения в данный телескоп. Она зависит от логарифма диаметра объектива (D): чем больше диаметр, тем более слабые звезды (с большим значением m) можно увидеть.8
Почему современные сверхкрупные телескопы строят по схеме рефлекторов, а не рефракторов?
Правильный ответ:
Изготовить и закрепить огромное зеркало технически проще, чем огромную линзуПояснение:
Крупные линзы очень тяжелы, поглощают свет в толще стекла и деформируются под собственным весом, так как их можно крепить только за края. Зеркало можно поддерживать с тыльной стороны по всей площади, что позволяет создавать инструменты диаметром 10 метров и более.9
Каково примерное теоретическое разрешение телескопа с диаметром объектива 100 мм (10 см)?
Правильный ответ:
1,4 угловой секундыПояснение:
Разрешение рассчитывается по упрощенной формуле θ ≈ 140 / D (где D в мм). Для D = 100 мм получаем 140 / 100 = 1,4 секунды дуги. Это означает, что телескоп способен разделить две звезды, находящиеся на таком угловом расстоянии.10
Какую роль выполняет окуляр в оптической схеме телескопа?