STJÖ 2HJ 05 - Stjörnufræði

Grunnáfangi

Sjá nánar um hæfniviðmið í skólanámskrá VÍ. Námsmat kann að vera öðruvísi í fjarnámi og dagskóla.

Áfangalýsing

Nokkuð ítarleg umfjöllun um helstu atriði nútíma stjarnvísinda: (1) sólkerfið, myndun þess og þróun; (2) sólin og aðrar sólstjörnur, myndun þeirra, þróun og lokastig (hvítir dvergar, nifteindastjörnur og svarthol); (3) heimur vetrarbrautanna og kortlagning alheimsins, og (4) heimsfræði, upphaf alheims og þróun til vorra daga, örbylgjukliðurinn og myndun frumefnanna, hulduefni, hulduorka og endalok alheims.

Gert er ráð fyrir að nemandi vinni ritgerð eða verkefni um afmarkað efni sem tengist himingeimnum, samkvæmt nánara samkomulagi við kennara.

Ef veður leyfir verður farið í stjörnuskoðun með stjörnusjónauka af stærri gerðinni, út fyrir bæinn.

Markmið

Gert er ráð fyrir að nemandi tileinki sér annars vegar helstu staðreyndir um sólkerfi okkar og alheiminn, en öðlist einnig vísi að skilningi á því hvers vegna heimurinn er eins og hann er.

Sér í lagi er reiknað með að nemandi

  • þekki reikistjörnur sólkerfisins og staðhætti á þeim, sem og helstu tungl og smástirni
  • kunni skil á himinhvelfingunni, helstu stjörnumerkjum, hreyfingum reikstjarna, Tungls og Sólar og myrkvum á Tungli og Sól
  • þekki til tímatalsins
  • þekki til Kuipersbeltisins, Oort-skýsins og tengsla þeirra við halastjörnur
  • geti útskýrt hvers vegna sólkerfið skiptist í berghnetti, gashnetti og íshnetti og hvers vegna Júpíter og Satúrnus eru stærri en Úranus og Neptúnus
  • geri sér grein fyrir myndun og þróun reikistjarna og lofthjúpa, og átti sig á líklegri framtíð sólkerfisins
  • þekki til úthnatta, þ.e. reikistjarna utan sólkerfisins og hvernig slíkir hnettir finnast
  • kunni skil á innri gerð og yfirborði Sólarinnar, sem og virkni á yfirborði sólar
  • skilji orkuuppsprettu sólar og kjarnasamruna, sér í lagi róteindakeðjuna, CNO-hringinn og helínsamruna.
  • kunni skil á HR-línuritinu og hvernig stjörnur raðast á það, þekki meginröð og sæði hvítra dverga og rauðra risa.
  • geti teiknað inn á HR-línuritið þróunarferla sólstjarna með mismunandi massa og útskýrt hvað stjörnur eru að gera á hverjum stað á þróunarferli sínum
  • þekki lokastig sólstjarna, þ.e. hvíta dverga, nifteindastjörnur og svarthol, sem og hvað ræður því hvernig stjörnur enda ævi sína og hvernig sprengistjörnur tengjast þróun stjarna og uppruna frumefnanna
  • þekki helstu drætti í uppbyggingu vetrarbrautarinnar og átti sig á samhengi hennar og annarra vetrarbrautarkerfa.
  • þekki hinn svonefnda fjarlægðastiga, þ.e. innbyrðis samhengi helstu aðferða sem notaðar eru til að ákvarða fjarlægðir til himinfyrirbæra. Skilji einnig hvernig kortlagning alheimsins fer fram og þekki til helstu fyrirbæra í nágrenni okkar í alheiminum, sér í lagi grannhópsins og Andrómedu, Virgo-þyrpingarinnar, Coma-þyrpingar og þekki strúktúr alheimsins á stærstu mælikvörðum.
  • þekki frumforsendu heimsfræðinnar og hugmyndir um alheiminn
  • kunni skil á hinni viðteknu heimsmynd nútíma stjarnvísinda (Miklahvelli) og hvers vegna þessi heimsmynd en ekki einhver önnur varð fyrir valinu.
  • þekki til örbylgjukliðsins, myndunar léttu frumefnanna í Miklahvelli og lögmáls Hubbles
  • átti sig á hvers vegna gert er ráð fyrir að hulduefni og hulduorka séu helstu efniviðir alheimsins.

Efnisatriði

Himinhvelfing, sólbraut, áttarhorn, hæð, stjörnulengd, stjörnubreidd, háganga, pólstjarna, stjörnumerki, myrkvar, kvartilaskipti. Sjónaukar og stjörnuskoðun.
Innra sólkerfið (Merkúríus, Venus, Jörðin, Tunglið, Mars), ytra sólkerfið (Júpíter, Satúrnus, Úranus, Neptúnus, Plútó), Kuipersbeltið, Oortsskýið, Smástirnabeltið.
Halastjörnur, loftsteinar.
Myndun og þróun reikistjarna, reikistjörnuyfirborða og lofthjúpa; loftsteinagígar; myndun Tunglsins.
Yfirborð sólar og innri gerð; miðja, geislahvolf, iðuhvolf, ljóshvolf, lithvolf, kóróna. Virkni á yfirborði sólar (sólblettir, sólbroddar, sólkyndlar, sólgos).
Orkulosun sólar, róteindakeðjan, CNO-hringurinn; He-samruni, myndun þyngri frumefna
HR-línuritið, meginröð, risagrein, lárétta grein, efri risagrein, litrófsflokkarnir OBAFGKM, sýndarbirta og reyndarbirta.
Þróun sólar og massameiri stjarna; brúnir dvergar. Hvítir dvergar, sprengistjörnur, nifteindastjörnur, svarthol.
Vetrarbrautin, flokkun vetrarbrauta og einkenni, þróun vetrarbrauta, þyrpingar vetrarbrauta. Fjarlægðarmælingar.
Heimsfræði, þversögn Olbers, Minkowski-myndir, lögmál Hubbles, Miklihvellur, myndun léttra frumefna, örbylgjukliðurinn, COBE, hulduefni, hulduorka, framtíð alheimsins.

Námsgögn

  • Nútíma stjörnufræði eftir Vilhelm Sigmundsson.
  • Vefsíður og ítarefni samkvæmt leiðbeiningum kennara
  • Stjörnufræðiforrit, s.s. Starry Night, samkvæmt nánari leiðbeiningum kennara