Wstęp do astronomii

obowiązkowe

Wstęp do fizyki 390-FG1-1WDF
Wstęp do matematyki 390-FG1-1WDM

mieszany: w sali i zdalnie
w sali

Celem przedmiotu (realizowanego w formie wykładu oraz laboratorium) jest zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami dotyczącymi astronomii. Wykład jest ilustrowany materiałami multimedialnymi (rysunki, wykresy, fotografie), natomiast laboratorium jest prowadzone w sali przy tablicy oraz w plenerze przy teleskopie.

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy (Moduł1: Podstawy fizyki)

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

Rok studiów/semestr: 2 rok/4 semestr

Wymagania wstępne: Przed rozpoczęciem zajęć student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu matematyki i fizyki. Student powinien potrafić przekształcać wzory matematyczne.

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: Wykład - 15 godz, laboratorium - 15 godz.

Metody dydaktyczne: wykład, rozwiązywanie zadań, obserwacje astronomiczne, dyskusja, konsultacje, praca własna studenta w domu

Punkty ECTS: 2

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (15 godz.), udział w laboratorium (15 godz.), udział w konsultacjach (15 godz.), praca własna w domu i przygotowanie do zaliczeń (15 godz.).

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 2 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 0.5 ECTS.

Zakres tematów:

Tematy podejmowane na wykładzie:

1) Czym jestastronomia? Obserwacje. Teleskopy, Obserwatoria;

2) Ziemia i Księżyc: wyznaczenie promienia Ziemi, pomiar masy Ziemi, wnętrze i atmosfera Ziemi, zaćmienia Słońca i Księżyca, pływy oceaniczne;

3) Komputerowe symulacje astronomiczne (np. ewolucja Wszechświata, zlewanie się dwóch czarnych dziur, dysk protoplanetarny);

4) Ciało doskonale czarne, wyznaczenie temperatury efektywnej Słońca;

5) Prawa Keplera;

6) Układ słoneczny: słońce, planety, planety karłowate, pas Kuipera, obłok Oorta;

7) Planety pozasłoneczne;

8) Gwiazdy: cykl pp, CNO, równowaga hydrostatyczna.

9) Jasność obserwowalna, klasyfikacja widmowa i typy gwiazd;

10) Diagram Hertzsprunga-Russella (H-R),

11) Ewolucja gwiazd na przykładzie Słońca;

12) Biały karzeł, gwiazda neutronowa, czarna dziura;

13) Droga Mleczna, galaktyki;

14) Ucieczka galaktyk, promeniowanie reliktowe. Wielki Wybuch, skład, ewolucja i przyszłość Wszechświata.

Tematy podejmowane podczas laboratorium :

1) Obrót sfery nieba jako następstwo wirowania Ziemi, ruch Słońca względem gwiazd, sezonowe zmiany położenia gwiazd wglądem horyzontu i pory roku,

2) Kalendarze, strefy czasowe, linia zmiany daty,

3) Współrzędne astronomiczne,

4) 2) Zaćmienia Słońca i Księżyca,

4) Astronomiczna skala jasności. Klasyfikacja widm gwiazdowych.

5) Rozwiązywanie typowych problemów związanych z przeprowadzaniem podstawowych obserwacji astronomicznych z wykorzystaniem atlasu nieba i programów komputerowych,

6) Obserwacje nieba (wzrokowe, z wykorzystaniem lornetki i teleskopowe): lokalizacja najważniejszych gwiazdozbiorów; obserwacja najbardziej interesujących obiektów astronomicznych,

7) Programy komputerowe prezentujące niebo.

8) Budowa i posługiwanie się typowymi narzędziami optycznymi wykorzystywanymi w obserwacjach nieba. Planowanie obserwacji samodzielnych i grupowych.

Literatura zalecana:

1. K. Hannu, K. Pekka, O. Heikki, P Markku, J.D. Karl, Astronomia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2020

2. Moebs W., Ling S.J., i inni, ,,Fizyka dla szkół wyższych, Tom 1", Rozdział 13, OpenStax Books, podręcznik wolnodostępny https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-polska

3. A. Branicki, "W stronę nieba. Interaktywna szkoła astronomii", PWN, 2017

4. Atlasy nieba, np. A. Dobrzycki i J. Dobrzycki, Atlas nieba gwiaździstego, Prószyński i S-ka, 1997.

Literatura dodatkowa:

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

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

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

4. M. Kubiak, Gwiazdy i materia międzygwiazdowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994.

5. Zasoby Internetu: strony NASA, ESO

Student

1. uzyskuje podstawową wiedzę z zakresu astronomii i zna zasady wykonywania prostych obserwacji astronomicznych (K_W18);

2. umie ze zrozumieniem przedstawić podstawowe problemy z zakresu astronomii i astrofizyki, wykonać podstawowe obserwacje astronomiczne i zinterpretować ich wyniki (K_U16);

3. umie ze zrozumieniem i krytycznie korzystać z literatury i zasobów Internetu w odniesieniu do problemów astronomii (K_U17);

4. umie korzystać ze źródeł wiedzy w języku angielskim (K_U29);

5. zna ograniczenia swojej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych (K_K01);

6. potrafi pracować w zespole przyjmując w nim różne role, w tym w szczególności rolę kierowniczą, potrafi przyjąć odpowiedzialność za realizowane zadanie zespołowe (K_K02);

7. potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze i zasobach Internetu, także w językach obcych (K_K05);

8. potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień fizyki (w tym astronomii) i jej zastosowań, rozumie społeczne aspekty zastosowań fizyki oraz związaną z tym odpowiedzialność (K_K06).

Po zakończeniu kształcenia odbywa się a) pisemno-praktyczny sprawdzian jako zaliczenie laboratorium (rozwiązywanie zadań rachunkowych) oraz b) zaliczenie wykładu (test z pytaniami otwartymi i zamkniętymi). Uzyskanie co najmniej 50 punktów procentowych oznacza uzyskanie oceny pozytywnej.

Punktacja testu:

0-49% prawidłowych odpowiedzi - 2.0

50-59% - 3.0

60-69% - 3.5

70-79% - 4.0

80-89% - 4.5

90-100% - 5.0