Astronomia

obowiązkowe

w sali

Przedmiot stanowi wprowadzenie do astronomii współczesnej. Omawiane są

podstawowe pojęcia dotyczące Układu Słonecznego, planet pozasłonecznych,

gwiazd, galaktyk i kosmologii. W programie zajęć znajdują się m.in.: prawa

Keplera, ewolucja i typy gwiazd, budowa Drogi Mlecznej i klasyfikacja galaktyk,

prawo Hubble’a, reliktowe promieniowanie tła oraz elementy teorii Wielkiego Wybuchu. Wykład jest ilustrowany materiałami multimedialnymi, natomiast laboratorium jest prowadzone w sali przy tablicy. Studenci samodzielnie rozwiązują zadania rachunkowe związane z tematyką kursu. Jeden wykład omawiający Układ Słoneczny odbywa się w sali Planetarium UwB - jest to pokaz.

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne

Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia

Rok studiów/semestr: 3. rok/5. semestr

Punkty ECTS: 3

Wymagania wstępne:

Bilans nakładu pracy studenta:

- udział w wykładach (30 godz.),

- udział w laboratoriach (15 godz.),

- udział w konsultacjach (15 godz.),

- praca własna studenta w domu (15 godz.),

Przypomnienie: studentom oferowana jest możliwość udziału w nieobowiązkowych konsultacjach.

Wskaźniki ilościowe:

- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 2,4 ECTS;

- nakład pracy studenta związany z samodzielna pracą - 0,6 ECTS.

Zasady użycia sztucznej inteligencji (SI):

Podczas zajęć dozwolone jest korzystanie z systemów SI w zakresie:

1. Tłumaczenia maszynowego tekstów źródłowych z języków obcych.

2. Wyszukiwania i organizowania źródeł naukowych.

3. Tworzenia symulacji i modelowania omawianych na wykładzie zjawisk fizycznych.

W przypadku stwierdzenia naruszeń powyższych zasad, osoba kształcąca się może zostać pociągnięta do odpowiedzialności na podstawie odrębnych przepisów dyscyplinarnych.

Wykład (prowadzący prof. dr hab. Piotr Jaranowski) obejmuje następujące zagadnienia:

1. istota astronomii, instrumenty astronomiczne;

2. Ziemia i Księżyc;

3. zagadnienie dwóch ciał i prawa Keplera;

4. Słońce i Układ Słoneczny;

5. planety pozasłoneczne;

6. gwiazdy i ich ewolucja;

7. elementy ogólnej teorii względności i astronomia fal grawitacyjnych;

8. galaktyki;

9. kosmologia.

Wykład (prowadzący dr hab. M. Nikołajuk, prof. UwB) obejmuje następujące zagadnienia:

1. istota astronomii, instrumenty i obserwatoria astronomiczne (w tym satelitarne);

2. ciało doskonale czarne, wyznaczenie temperatury efektywnej Słońca;

3. Ziemia (budowa wewnętrzna, atmosfera), Księżyc, wpływ mikrograwitacji na zdrowie człowieka;

4. prawa Keplera;

5. Słońce i Układ Słoneczny (w tym planety, planety karłowate, pas Kuipera, obłok Oorta);

6. planety pozasłoneczne (metody detekcji, przykłady);

7. skala jasności, wzór Pogsona;

8. skala widmowa i skala jasności, diagram HR, gwiazdy (karły, olbrzymy, nadolbrzymy), ich ewolucja na przykładzie Słońca;

9. gwiazdy zaćmieniowe, gwiazdy pulsujące, nowe i supernowe;

10. białe karły, gwiazdy neutronowe, czarne dziury;

11. galaktyki (Droga Mleczna, M31, Lokalna Grupa Galaktyk, supergromady i pustki, typy galaktyk);

12. elementy kosmologii (prawo Hubble'a, reliktowe promieniowanie tła, Wielki Wybuch, ciemna materia i energia).

Laboratorium -- zajęcia o charakterze warsztatowo-wykładowym. Tematyka zajęć dotyczy następujących zagadnień:

1. obrót sfery nieba jako następstwo wirowania Ziemi;

2. ruch Słońca względem gwiazd, sezonowe zmiany położenia gwiazd wglądem horyzontu i pory roku, jako następstwa wokółsłonecznego ruchu Ziemi;

3. zaćmienia Słońca i Księżyca;

4. współrzędne astronomiczne; trójkąt paralaktyczny,

5. prawa Keplera,

6. Słońce, ruch własny gwiazd,

7. wyznaczanie podstawowych parametrów egzoplanet z obserwacji.

8. Słońce w Drodze Mlecznej,

9. ucieczka galaktyk.

10. obserwacje nieba [zajęcia dodatkowe, realizowane wieczorem zimą o ile pogoda pozwoli i grupa zajęciowa będzie chciała przyjść]: obserwacje (wzrokowe, z wykorzystaniem lornetki i teleskopu) najbardziej interesujących obiektów astronomicznych np. wybranych planet, układów podwójnych gwiazd, mgławicy w Orionie, gromady kulistej, gromady otwartej;

Literatura podstawowa

1. Notatki z wykładów w postaci plików pdf (do pobrania za strony http://alpha.uwb.edu.pl/pio/dydaktyka.html w przypadku wykładu prowadzonego przez prof. Jaranowsiego lub wysłane e-mailem w przypadku wykładu dr hab. Nikołajuka),

2. H.Karttunen, P. Kroger, H. Oja, M.Poutanen, K.J.Donner, Astronomia ogólna, PWN, Warszawa, 2020,

3. J.M.Kreiner, Astronomia z astrofizyką, PWN, Warszawa 1988 (wyd. 1), 1992 (wyd. 2).

Literatura dodatkowa

1. J.M.Kreiner, Ziemia i Wszechświat. Astronomia nie tylko dla geografów, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Pedagogicznego, Kraków 2009.

2. E.Rybka, Astronomia ogólna, wyd. 7 poprawione i uzupełnione, PWN, Warszawa 1983 i wydania wcześniejsze.

3. F.H.Shu, Galaktyki, gwiazdy, życie. Fizyka Wszechświata, Prószyński i S-ka, Warszawa 2003.

4. A.Branicki, Na własne oczy. O samodzielnych obserwacjach nieba i Ziemi, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.

5. A.Branicki, Obserwacje i pomiary astronomiczne dla studentów, uczniów i miłośników astronomii, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2006.

6. Atlasy nieba, np. Atlas nieba 2000.0, PPWK, Warszawa 1991.

7. Astronomy, OpenStax, Rice University 2018 (podręcznik w języku angielskim do darmowego pobrania na https://openstax.org).

Absolwent zna i rozumie:

1. w zaawansowanym stopniu, koncepcje, zasady i teorie właściwe dla fizyki i astronomii w zakresie przewidzianym programem kształcenia (KP6_WG1),

2. potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk astronomicznych i procesów fizycznych wykorzystujące języki matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa (KP6_WG3),

Absolwent potrafi:

3. analizować problemy z zakresu nauk fizycznych i astronomii oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i metody (KP6_UW1),

4. wykonywać analizy ilościowe oraz formułować na tej podstawie wnioski jakościowe (KP6_UW2),

Abolwent jest gotów do:

5. krytycznej oceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści (KP6_KK1),

6. do zapoznawania się z literaturą naukową i popularnonaukową w celu pogłębiania i poszerzania wiedzy, z uwzględnieniem zagrożeń przy pozyskiwaniu informacji z niezweryfikowanych źródeł, w tym z Internetu (KP6_KO2).

Warunkiem koniecznym zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie (na ocenę) laboratorium i zaliczenie (na ocenę) wykładu.

Forma zaliczenia laboratorium: test z zadaniami do wyliczenia.

Forma zaliczenia wykładu: a) rozmowa przeprowadzana po zakończeniu zajęć, polegająca na omówieniu 3ch zagadnień wylosowanych z uprzednio przygotowanej listy zagadnień; lub b) test zaliczeniowy z pytaniami otwartymi oraz zamknietymi dot. zagadniem na poruszanych wykładzie. Forma zaliczenia wykładu zależy od prowadzącego.

Zakres ocen (dot. testu):

0-50% prawidłowych odpowiedzi - 2,0

51-60% - 3,0

61-70% - 3,5

71-80% - 4,0

81-90% - 4,5

91-100% - 5,0

Ocena ostateczna zaliczenia wykładu zależy od oceny uzyskanej z zaliczenia (z wagą 0.9) oraz od frekwencji na wykładach (z wagą 0.1).