[Astro-v]myopie, spektra a uhly

[Jan Hollan]

Milá Heleno,

konečně se dostávám k Vašim astronomickým úlohám.

Tři kresby měsíce:

K pohledům na Měsíc nemám vážných výhrad (snad až na úplňkovou -- tam je
neobyčejně málo podrobností, čím to? byla jste tak oslněná? nebo jste se
navíc dívala bez brýlí i bez dalekohledu?) a beru je jako postačující.  
Jako jednu z těch tří slohových prací je ale asi uznat nemohu, toho
povídání o samotném pozorování a o tom, co jste viděla, tam moc není.
Předchozí část, s pozorováním a zadáním nesouvisející, z nedostatku času
přeskakuji, omlouvám se.

Nejen jako učitelce fyziky bych Vám vřele doporučil, abyste si pořídila
pro radost z přírody (nebo z kultury) brýle s příslušnými rozptylkami.
Jestli nevidíte běžně alespoň pět jasně odlišených tmavých skvrn na
Měsíci, jistě máte myopii alespoň půl dioptrie -- člověk se pak sice bez
problémů orientuje, ale plno krásných věcí mu uniká. Půldioptriové brýle
je jistě zbytečné nosit pořád, ale někdy se to může hodit. Já jsem občas
rád, že brýle mám, protože prostě fungují jako ochrana zraku -- například
i proti větru.

Začít můžete čočkami z nějaké fyzikální sbírky -- ve chvílích, kdy Měsíc
neoslňuje, můžete zkoušet přidávat po čtvrt dioptrii, kdy toho vidíte na
Měsíci nejvíce. Totéž je ještě snadnější u očního lékaře. Můžete si
vyhlédnout dopoledne, kdy je na obloze couvající Měsíc, a zkusit na něm
vidět to, co už znáte. 

V principu si člověk může zkoušet potřebnou optickou korekci i pomocí
dalekohledu, tedy zařízení, jehož optickou mohutnost lze měnit. To ale ten
dalekohled pro případ pozorování v noci má mít výstupní pupily velké co
nejvíc, ideálně 7 mm, aby se přesné zaostření poznalo. Popis toho, jak to
přesně dělat, by ale byl dost dlouhý, takže to nechávám Vaší
fantazii. Ostatně by to bylo krásné téma na velmi užitečnou diplomní
práci...

(Pokud jde o tu třetí slohovou práci, osobní svědectví, které si každý rád
přečte, pro tu by asi stačilo pěkně popsat vše, co bylo vidět během
celého zatmění Měsíce.)


Spektra:

Opět přeskakuji irelevantní text před částí ,,Vlastní pozorování``.
Takové řazení mi připadá úžasně nesprávné. Já po Vás chci právě jen a
pouze ,,Vlastní pozorování`` a jeho bohatou interpretaci a diskusi. Nic
jiného nemůže být pro nikoho zajímavé, řekl bych, že ani pro Vás.

S lítostí vidím, že jste se ani jednou nepodívala do CD správně, ani
jednou nejde o spektrum konkrétního světla, jen o barevné úkazy na jaksi
osvětleném CD. Úkazy se liší nikoliv podle toho, jaké je spektrální
složení daného světla, ale jaká byla náhodná geometrická konfigurace
světelných zdrojů, CD a Vašeho oka. Jistě to byly úkazy pěkné a přemýšlet
nad jejich přesným vzhledem, to je také zajímavá fyzika. 

Poradím vám takto: 
 hádejte, proč se říká ,,spektrální čára``? Je to monochromatický obraz
čeho? Čáry. Tedy světelného zdroje, jehož jeden úhlový rozměr je co možná
nulový. CD má tu pěknou vlastnost, že dokáže vyrobit spektrální čáru i ze
zdroje bodového, pokud se člověk dívá šikovně, zatímco u mřížek s rovnými
čarami (nebo u hranolu) potřebuje člověk zdroj s jedním rozměrem dlouhým.

Až se spektra vidět naučíte (ideálním začátkem je vzdálená, tj. bodová
rtuťová uliční lampa, to jest taková s tím modrým nádechem), při
pozorování také volte různé spektrální řády a popisujte, co je ve kterém
vidět. Např. zkuste odhalit dvojitost žluté čáry rtuti -- ono to jde i u
běžných dlouhých zářivek. Různé řády Vám také pomohou rozlišit čáry od
pásů -- hodně monochromatické emise zůstávají ve všech řádech stejně
tenké. 

Nejtěžší je asi vidět absorpční čáry ve slunečním spektru. I to po Vás ale
chci, abyste to uměla a kdykoliv komukoliv za světlého dne dokázala
ukázat. Ostatně jsem to jistě už ve www-mailinglistu Vám a dalším
studujícím určeném, http://amper.ped.muni.cz/astro-v , psal.


Úhly:

Zmiňujete se o použití vizíru. Nemýlím-li se, případ Vašeho měření
elongací hvězd ve Voze, byl právě toho druhu, že by se vizír velmi
hodil. Nedělala jste je ve dne, že ne? (Kdy a jak jste je dělala,
neuvádíte.) Použila jste tedy vizír, který o pár řádků výše doporučujete?
A kdybyste jej použila, co by pak asi byla ona délka y?

Uvádíte pro každou ze zkoumaných dvojic hvězd jen jediné měření. Nic proti
tomu, není nutné všechna měření opakovat, aby člověk získal lepší odhad
nejistoty výsledku. Nicméně by se při odhadu nejistot neměl ,,seknout``.
Mám pocit, že to byl právě Váš případ. Udat délku (úhlovou) např. dvojice
Merak -- Benetnaš bez dalšího komentáře jako 25,69° je až komické, je to
takový fyzikální vtip, uvážíme-li, jak byla tato hodnota zjištěna.

(Teď pominu výklad o platných místech atp., podívejte se na ty stránky
NIST, jen připomínám, že už jsem o hvězdách a možnosti spočítat si pro
srovnání jejich vzájemné vzdálenosti už v konferenci i Vám určené psal,
viz archiv http://amper.ped.muni.cz/astro-v .)

Ohledně měření úhlů doma v pokoji jen tolik: 

- Zamyslete se nad tím, kolik cifer má cenu psát u délky y. Stačí to tak,
jak jste to dělala Vy? 

- Porovnejte nejistoty výsledků, ke kterým jste došla v případech, že jste
měla proužek blízko oka a že byl naopak co nejdál. Nevšimnete si nějaké
závislosti? Čím by mohla být způsobena (co by přinesl vizír...)? Co to
znamená pro rovnoprávné sdružování podílů s malými a většími hodnotami y
do odhadu výsledného úhlu? Co doporučit těm, kteří budou měřit podle Vaší
slohové práce o zjišťování úhlů (až ji dokončíte)?


Tož zatím tolik, až budete chtít komentáře k dalším svým textům, ozvěte
se. Jinak doporučuji je také dávat číst a kritizovat svým vrstevníkům.
Nebylo by špatné, kdybyste se o tom spolu bavili, třeba i ve
www-mailinglistu astro-v.

zdraví J.H.