MỞ ĐẦU Từ thời xa xưa, vào những đêm trăng sáng. bằng mắt thường chúng ta quan sát Mặt Trăng và cảm nhân rằng Mặt Trăng như một đĩa tròn với những trang trí hoa văn và những vét sáng tối trên nền đĩa. Trải qua quá trình quan sát lâu dài: có thể quan sát trong nhiều ngày, hay trong vòng nhiều tháng, hoặc lâu hơn nữa. chúng ta nhận thấy rằng hình như những hoa văn và những vệt sáng tối trên đĩa Mặt Trăng hầu như không thay đổi.
Diéu này gợi cho chúng ta một suy nghĩ: có lẽ Mat Trăng chi quay một mặt về phía Trái Đất. Cho đến nay, khi khoa học phát triển, bằng các dụng cụ khoa học hiện đại, con người đã tiến hành các quan sát, đo đạc cũng như các tính toán chính xác và đã chứng minh được rằng : Mặt Trăng chỉ quay một mặt về phía Trái Đất. Nguyên nhân của hiện tượng này là do qui luật chuyển động của Mặt Trăng xung quanh Trái Đất và do sư tự chuyển đông quay quanh trục của Mặt Trăng. Tuy nhiên, những tiết học thiên văn trên lớp chỉ mới trang bị cho chúng em những kiến thức về lý thuyết.
Để có thể kiểm chứng những kiến thức này thì cẩn phải có những buổi thực hành quan sát thực tế. Hơn thế nữa, là một sinh viên đại học yêu thích môn thiên văn, em luôn có một ước muốn là đến một ngày nào đó sẽ được thực hành thao tác với kính thiên văn để có thể trực tiếp quan sát, đo đạc cũng như chụp ảnh Mặt Trăng và các hành tinh từ đó có thể kiểm chứng những kiến thức thiên văn đã được học. Và rổi điều mong ước của em đã trở thành hiện thực. Năm 2001, trường Đại Học Sư Pham TPHCM đã vinh du nhận được một món quà vô cùng quí giá do các chuyên gia của đài quan sát thiên văn Tôkyô-Nhât Bản gửi tặng, đó là một chiếc kính thiên văn hiệu EM-200USD, với mục đích phục vụ cho công tác nghiên cứu và giảng dạy thiên văn trong trường Đại Học Sư Phạm TPHCM, Trong suốt những bốn năm học, em là một trong số những bạn may mắn được làm luận văn tốt nghiệp, Dé tài luận văn mà em chọn là" Quan sát bể mặt nhìn thấy của Mat Trăng bằng kính thiên văn” dưới su hướng dan của cô Trần Quốc Hà.
Để hoàn thành luận văn này, em đã tham khảo nhiều sách, sau đó em đã trực tiếp tiến hành các thí nghiệm quan sát , đo đạc, chụp ảnh Mặt Trăng bằng kính thiên văn EM-200USD. Với những kết quả thu được từ thực hành quan sát, em so sánh với lý thuyết mà mình đã được học, từ đó rút ra kết luận: Mặt Trăng chỉ quay một mặt về phía Trái Đất. Mặc dù em đã cố gắng rất nhiều khi làm bài luận văn này, nhưng không tránh khỏi sai sót và hạn chế. Em rất mong nhận được sự góp ý của hội đồng xét duyệt và bạn đọc.
Xin chân thành cảm ơn. Ẩ PHAN 1 KINA THIEN VAN GVHO: TRẤN QUỐC HÀ SVTH: Nguyễn Phong Hùng 1. Cae hệ tog độ: Qui luật chuyển động của các thiền thể được tìm ra bằng cách căn cứ vào những kết quả xác định vị trí nhìn thấy của các thiên thể trên vòm trời ở nhiều thời điểm quan sát khác nhau. Thiên cdu là một mat cẩu tưởng tượng có tâm là nơi quan sát trên Trái Đất, có bán kính vô cùng lớn mà tất cả các thiên thể dường như được phân bố trên mặt cầu này.
Vì các thiên thể xem như phân bố trên thiên cầu nên muốn xác định vị trí cụ thể của các thiên thể người ta sẽ sử dụng các hệ tọa độ cầu. Tùy vào việc chọn các điểm chuẩn và vòng tròn chuẩn mà có các hệ tọa độ cầu khác nhau. Trong thiên vẫn người ta sử dụng các hệ tọa độ sau: 1. Hệ toa độ chân trời; - Vòng cơ bản: đường chân trời, kinh tuyến trên.
- Điểm cơ bản: thiên đỉnh Z, điểm nam N. Muốn xác định tọa độ của thiên thể M trong hệ tọa độ chân trời ta làm như sau: - - Vẽ vòng thẳng đứng qua thiên thể M cắt đường chân trời tại điểm M'. Độ cao h của thiên thể M là cung MM’ hay góc MOM". Độ cao h cho biết khoảng cách từ thiên thể đến đường chân trời, h có giá trị từ 0° đến 90°.
- Đôi khi người ta dùng khoảng cách Z là cung ZM hay góc ZOM. GVHO: TRẤN QUỐC HÀ SVTH: Nguyễn Phong Hing - Tọa độ thứ 2 là độ phương A: cho biết phương hướng quan sắt thiên thể. Nó bằng góc giữa vòng thẳng đứng qua điểm nam N và vòng thẳng đứng qua thiên thể M, tức cung NM' hay góc NOM'. Độ phương A được tính từ điểm N theo chiéu nhật động, từ 0" đến 360° (hoặc 0” => 180° Đông và 0” —» 180° Tây).
- Bac điểm: do nhật động vị trí của thiên thể so với đường chân trời thay đổi. Mặt khác từ những điểm khác nhau trên Trái đất sẽ thấy vị trí của cùng một thiên thể khác đi. Như vậy hệ này phụ thuộc vào thời điểm và vị trí người quan sát, nó chỉ có giá trị thực hành quan sat 1. Hệ toa đô xích dao 1: Vòng co bản: Xích đạo trời QQ’.
Kinh tuyến trời. - _ Điểm cơ bản: thiên cực P. điểm cắt giữa xích đạo trời và kinh tuyến trời Q' - Tọa độ: Xích vĩ (), góc giờ (1) Muốn xác định tọa độ của thiên thể M trong hệ tọa độ này ta làm như sau: Từ P vẽ vòng giờ qua M cắt xích đạo trời tại M". Xích vĩ ổ của M là cung MM" hay góc MOM’.
Nó có giá trị từ 0° đến 90° tính từ M'. Dấu dương cho Bắc thiên cầu (trên xích đạo trời) và đấu âm cho Nam thiên cẩu (dưới xích đạo trời). Gác giờ t: là góc giữa kinh tuyến trời và vòng giờ qua thiên thể M. Hay là cung Q`M' hoặc góc Q'OM'.
Nó được tính từ Q’ theo chiểu nhật động (tức hướng sang Tây) có giá trị từ 0° đến 360° hay từ 0* đến 24". GVHD: TRẤN QUỐC HÀ SVTH. Nguyễn Phong Hùng Đặc điểm: Do nhật động thiên thể vẽ những vòng tròn nhỏ song song với xích đạo trời. Do đó xích vĩ của thiên thể không thay đổi.
Nó cũng không phụ thuộc nơi quan sát. Nhưng góc giờ thay đổi theo nhật động và vẫn phụ thuộc nơi quan sắt. Hệ toa độ xích đao 2: Vòng cơ bản; Xích đạo trời QQ’, Điểm cơ bản: Điểm xuân phân y. Định nghĩa điểm xuân phân y: là một trong 2 giao điểm giữa xích đạo trời và hoàng đạo.
Do hoàng đạo là quỹ đạo chuyển động biểu kiến của Mặt trời trên thiên cầu và xích đạo trời song song với xích đạo Trái đất nên góc giữa 2 mặt phẳng này là e = 23°27' Tọa dé: Xích vid (như hệ 1). Muốn xác định tọa độ của thiên thể M trong hệ này ta làm như sau: Trước hết xác định điểm xuân phân y. Đây là một điểm tưởng tượng, không có thật trên bầu trời, coi là giao điểm giữa hoàng đạo và xích đạo trời sao cho góc giữa chúng là 23°27', Xích kinh œ của thiên thể M là góc giữa vòng giờ qua y và vòng giờ qua M tức bằng cung yM' hay góc yOM'. Xích kinh được tính từ điểm y theo chiểu ngược với chiểu nhật động (hướng tới Q') và có giá trị từ O° + 360” hay 0* đến 24.
Quam sát b4 mắt whim thhy của Wat tá» bduy Á(sÁ thik cáa “A2424 927 GVHD: TRẤN QUỐC HÀ SVTH: Nguyễn ®hong Hùng Đặc diém Vì điểm xuân phân y gắn như nằm yên trong không gian (tực ra nó có chuyển động do hiện tượng tiến động) nên nó cũng tham gia nhật động như các thiên thể khác. Do đó xích kinh của thiên thể không bị thay đổi vì nhật động. Ngoài ra nó cũng không phụ thuộc nơi quan sát. Tóm lại 2 ma độ của hệ này xích vi 6 va xích kinh a đều không bi thay đổi vì nhật động và không phu thuộc nơi quan sát.
Vì vậy hệ tọa độ này dùng để ghi tụ : độ các thiên thể trên bau trời trong các bản dé sao và dùng trên toàn thé g ˆ L2. — Kính thiền văn: Kinh thiên văn theo tiếng Hi Lạp là telescope có nghĩa là dụng cụ để nh. những vật ở xa. Đó là dung cụ dùng để thu tín hiệu (bức xa điện từ) phát ra từ thiên thể.
Năm 1610, bằng các dụng cụ hết sức thô sơ, nhà bác học Galileo đã chế tac thành công chiếc kính thiên van đấu tiên của nhân loại. Bằng dụng cụ quang học mới này, Galileo đã dùng để quan sát bầu trời và ông đã phát hiện được nhiều điều bí ẩn về vũ trụ mà trước đó con người chưa từng nhìn thấy cũng như chưa giải thích được nguyên nhắn. Do khi quyển của Trái Đất chỉ có hai cửa sổ cho bức xạ điện từ là vũng ánh xáng nhìn thấy và vùng sóng vô tuyến nên có thể có hai loại kính thiên văn đặt trên Trái Đất là kính thiên văn quang học và kính thiên văn vô tuyến. Phân loại: Kính thiên van quang học được cấu tạo bởi hai phdn: vật kính và thị kính.
Tùy theo hệ thống quang học của kính, người ta có thể chia làm hai loại kính : 1. Kính thiên văn khúc xạ: Kính thiên văn loại này có vật kính và thị kính đều là các thấu kính. Kính này được biết đến từ lâu, thường gọi là ống nhòm, trong số này có kính kiểu Keppler, kiểu Galileo. Nhược điểm của loại kính nầy là khả năng thu gom ánh sáng không cao và bị sắc sai làm nhòe.
Kính thiên văn phản xa: Kính thiên văn loại này có vật kính là gương cầu hoặc gương parabol, thị kính là thấu kinh. Người ta thường đặt các gương phụ tại tiêu điểm thị kính nhằm làm ting khả nang của kính. Mục đích của kính thiên văn là thu gom ánh sáng của thiên thể để ting mật độ bức xạ. Do đó, nó có thể cho thấy cả những thiên thể mà mắt thường không thể thấy được và tách rõ các chi tiết ở gần làm ta phân biệt rõ các chi tiết của thiên thể.
Kính “uaa sát bb mat whim CÁ của 2WWAV tảng bing bink thitn van “2424245227 GVHO: TRẤN QUỐC HÀ SVTH. Nguyễn Phong Hing cũng có khả năng phóng đại hình ảnh các thiên thể. Nhưng ta sẽ thấy đây không phải là chức năng chính của kính, 1221. Khả năng thu gom ánh sáng của kính thiên văn (Light -Gathering Power-LGP).
LGP là đại lượng đặc trưng cho khả năng thu gom ánh sáng của kính thiên văn. Vật kính có đường kính càng lớn thì càng thu gom được nhiều ánh sáng.