Как начертить правильно звезду: 7 способов нарисовать пятиконечную звезду

Содержание

Раскраска с дорисовыванием Звезда

 

Раскраска Звезда

По данным Яндекса  частота запроса  «раскраска Звезда»-3805 в месяц. Прямо скажем, немало. Оно, вообще-то и понятно — слово «звезда» напрямую ассоциируется У НАС с популярностью.

Я сама раскраски «Звезды» давно  применяю  в целях развития мелкой моторики рук и глазомера  детей и всегда ученики   принимают тему прямо таки  с энтузиазмом. Однако, в зависимости от того, какой класс или какая группа,  задания  по раскраске «Звезда»  приходится видоизменять весьма существенно.

Например, обычно шестилеткам я предлагала разноцветно раскрасить готовый контур. Цель — аккуратное раскрашивание без  пробелов, подбор гармоничных сочетаний цветов, тренировка правильного захвата карандаша, аккуратное вырезание  раскрашенной звезды…немало, вроде бы.

Но,  взявшись серьёзно за тему  «обучение расчерчиванию», я решила, что нечего мне всё делать за моих учеников, пусть половину в деле рисования раскрасок выполняют сами.

И стала рисовать половинчатые раскраски.

Раскраска Звезда-половинчатая заготовка

Хорошая получается  раскраска с дорисовыванием, скажу я вам. Тут  нужно только соединить отрезками прямых  концы  уже начерченных. Всё просто, но надо сообразить — как это. Так что мышление тренируется.(Предложите эту работу своим ученикам,покажите алгоритм и потом увидите,как оригинально они будут сводить концы с концами).

Навыки расчерчивания и глазомер тренируются. Соединили? Получилась звезда! Теперь смотрим: в центре раскраски  есть точка, я её специально там поставила, порадуйтесь, что я позаботилась о вас(немножко -не повредит) и теперь из этого центра чертим лучи-отрезки , ведущие в концы лучей и ,как сказал один ученик-«в углы между лучами».  Расчерчивать можно или от руки — отличный навык, или по линейке.

Тоже очень полезно потренироваться. Теперь звезда вся разделена на треугольники. В принципе, можно и раскрашивать. Но, если класс продвинутый и дети способны к серьёзным свершениям, то  поступим так: на каждой стороне звезды поставим точки, делящие эту сторону пополам.

Да, пополам. И проведём лучи ещё и в эти точки. Ну, такой насечки хватит.

Теперь уж точно пора раскрашивать. По-узору, конечно. Ясно, что все эти получившиеся треугольнички должны  отличаться по цвету от соседних.  А для этого вспомним что за явление «контраст» и какие цвета считаются тёплыми, какие –холодными.

Возможны и иные варианты раскраски с дорисовыванием-«Звезда». Начать с того,что начертим  прямой крест. Дополнить косым крестом — тут важно провести лини строго под углом 45 градусов и чётко через центр.  Примерно то же мы делали, когда выполняли построение в теме «Штриховка Снежинка Звёздочка».

Когда лучи будут начерчены правильно , ровно, и длины всех восьми будут  одинаковы(опять же, либо сравниваем на глазок, развивая глазомер, либо тренируемся –измеряем линейкой), нам пора призадуматься, как начертить лучи  звезды. Чтобы они получились одинаковыми, в промежутках между  восемью осями ставим точки. Всё не так просто: точки должны располагаться по окружности и приходиться посередине между двумя соседними осями.

Вобщем, простор для измерений и сравнений  углов и расстояний.

Полученные точки  соединяем ПРЯМЫМИ линиями. Почему так выделяю?- а потому, что  дети  очень склонны  изображать  лучи  звезды… товарищи  взрослые, вы  не поверите -дугами. Да, получают нечто вроде кругленьких лепестков и – где же наше первоначальное намерение изобразить звезду?  Так что лучше уж  заранее обговорить  словами – лучи нужны клиновидные и с прямолинейными сторонами.

Начерченную звезду – что?- раскрасим и вырежем.

Уфф! Все хорошо поработали вы, и мы – Handykids.ru — тоже .  И звёзды получились  аж душа радуется.

Эту тему мы с учениками  разрабатывали в конце года и к празднику красивые звёзды висели на занавесках и на новогодних плакатах-конкретная польза от раскраски.

Но это были лишь два варианта работы(методические разработки) над темой   «Раскраска Звезда», дальше будет больше . Подписывайтесь на обновления блога Handykids.ru -«Изо» и «ручной труд» для детей по почте]

Ещё потренируйте навыки расчерчивания:

Построим конуру для собачки

Сплетём корзину

Нарисуем радугу

Блюдечко украсим каёмочкой


Метки: развивающие раскраски, раскраска с дорисовыванием, расчерчивание

Читайте также:

Google+

Марина Новикова

Прошивание звезд.

Волшебная изонить

Прошивание звезд

Звезды — это сложные фигуры, поэтому для заполнения их разбивают на простые базовые элементы — углы. Затем каждый угол заполняют отдельно. Центр звезды можно оставлять пустым или заполнять (как и в случае с окружностью, квадратом, ромбом).

Пятиконечная звезда

1. Чтобы нарисовать пятиконечную звезду, начертите окружность 1 с центром в точке О и радиусом, равным размеру звезды. Для примера возьмем радиус R1 = 5 см. Из той же точки О начертите окружность 2 с радиусом R2 = 3 см и окружность 3 с радиусом R3 = 2 см.

2. Разделите окружность 1 на 10 равных секторов. Одну из точек деления обозначьте буквой А, соседнюю с ней — буквой Б, следующую — снова буквой А и т. д. по кругу.

3. Через точку О проведите прямые линии, чтобы соединить противоположные точки деления.

4. Точки пересечения отрезков БО с окружностью 3 обозначьте буквой В.

5. Соедините точки В и А прямыми линиями. Всего получится 5 углов АВА.

6. Точки пересечения отрезков АО с окружностью 2 обозначьте буквой Г.

7. Соедините точки В и Г прямыми линиями. Получится 5 углов ВГВ и 10 углов ВГА.

8. Заполните углы АВА, ВГВ, ВГА по правилам прошивания углов. По желанию прошейте середину звезды (рис. 21).

Шестиконечная звезда

1. Начертите окружность с центром в точке О и разделите ее на 6 равных секторов.

2. Каждую точку деления обозначьте буквами: А, Б, В, Г, Д, Е.

3. Соедините эти точки прямыми линиями, проходящими через центр окружности О.

4. Соедините точки А и В.

5. Соедините точки А и Д.

6. Соедините точки Б и Г.

7. Соедините точки Б и Е.

8. Соедините точки В и Д.

9. Соедините точки Г и Е.

10. Разметьте получившиеся углы ДАВ, ЕБГ, АВД, БГЕ, ВДА, ГЕБ и прошейте их по правилам заполнения углов (рис. 22).

Восьмиконечная звезда

Разметку восьмиконечной звезды надо делать предельно точно.

Проверяйте, чтобы на каждой стороне углов, на которые вы разобьете звезду, было равное количество точек разметки. Точки должны лежать либо в местах пересечения линий, либо на одинаковом расстоянии от этих мест. Из-за ошибок в разметке точки могут оказаться слишком близко друг к другу и при прошивании основа порвется.

1. Начертите окружность с центром в точке О и разделите ее на 8 равных секторов.

2. Каждую точку деления обозначьте буквами: А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З.

3. Соедините эти точки прямыми линиями, проходящими через центр окружности О.

4. Соедините точки А и Г.

5. Соедините точки А и Е.

6. Соедините точки Б и Д.

7. Соедините точки Б и Ж.

8. Соедините точки В и Е.

9. Соедините точки В и З.

10. Соедините точки Г и Ж.

11. Соедините точки Д и З.

12. Разметьте получившиеся углы и заполните их по правилам прошивания углов (рис. 23).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

14.

Преобразования треугольник-звезда и звезда-треугольник | 9. Анализ цепей постоянного тока | Часть1

14. Преобразования треугольник-звезда и звезда-треугольник

Преобразования треугольник-звезда и звезда-треугольник

Во многих схемах можно встретить такие конфигурации компонентов, в которых невозможно выделить последовательные или параллельные цепи. К этим конфигурациям относятся соединения компонентов в виде звезды (Y)  и треугольника (Δ):

 

 

Очень часто, в ходе анализа электрических цепей, оказывается полезным преобразовать треугольник в звезду или, наоборот, звезду в треугольник. Практически, чаще возникает необходимость преобразования треугольника в звезду. Если при замене одной из этих схем другой не изменяются потенциалы одноименных точек и подтекающие к ним токи, то во внешней цепи также не произойдет никаких изменений. Иными словами, эквивалентные Δ и Y цепи ведут себя одинаково.

Существует несколько уравнений, используемых для преобразования одной цепи в другую:

 

 

Δ и Y цепи очень часто встречаются в 3-фазных сетях переменного тока, но там они, как правило, сбалансированы (все резисторы равны по значению) и преобразование одной цепи в другую не требует таких сложных расчетов. Тогда возникает вопрос: где мы сможем использовать эти уравнения?

Использовать их можно в несбалансированных мостовых схемах:

 

 

Анализ данной схемы при помощи Метода Токов Ветвей или Метода Контурных Токов довольно сложен. Теорема Миллмана и Теорема Наложения здесь тоже не помощники, так как в схеме имеется только один источник питания. Можно было бы использовать теорему Тевенина или Нортона, выбрав в качестве нагрузки резистор R

3, но и здесь у нас вряд ли что-нибудь получится.

Помочь в этой ситуации нам сможет преобразование треугольник — звезда.  Итак, давайте выберем конфигурацию резисторов R1, R2 и R3, представляющих собой треугольник (Rab, Rac и Rbc соответственно), и преобразуем ее в звезду:

 

 

После преобразования схема примет следующий вид:

 

 

В результате преобразования у нас получилась простая последовательно-параллельная цепь. Если мы правильно выполним расчеты, то напряжения между точками А, В и С преобразованной схемы будут аналогичны напряжениям между этими же точками исходной схемы, и мы сможем вернуть их обратно.

 

 

 

Сопротивления резисторов R4 и R5 остаются неизменными: 18 и 12 Ом соответственно. Применив к схеме последовательно-параллельный анализ, мы получим следующие значения:

 

 

Теперь, используя значения напряжений из приведенной выше таблицы, нам нужно рассчитать напряжения между точками А, В и С. Для этого мы применим обычную математическую операцию сложения (или вычитания для напряжения между точками В и С):

 

 

 

 

Переносим эти напряжения в исходную схему (между точками А, В и С):

 

Напряжение на резисторах R4 и R5 останется таким же, каким оно было в преобразованной схеме.

К данному моменту у нас есть все необходимые данные для определения токов через резисторы (используем для этой цели Закон Ома I = U / R):

 

 

Моделирование при помощи программы PSPICE подтвердит наши расчеты:

 

 

 

 

необходимый минимум информации.

Построение правильных многоугольников по заданной стороне

Без изучения техники этого процесса не обойтись. Существует несколько вариантов выполнения работы. Как нарисовать звезду с помощью линейки, помогут понять самые известные методы этого процесса.

Разновидности звезд

Существует множество вариантов внешнего вида такой фигуры, как звезда.

Еще с древних времен пятиконечная ее разновидность использовалась для начертания пентаграмм. Это объясняется ее свойством, которое позволяет сделать рисунок, не отрывая ручки от бумаги.

Существуют также шестиконечные, хвостатые кометы.

Пять вершин традиционно имеет морская звезда. Такой же формы нередко встречаются изображения рождественского варианта.

В любом случае, чтобы нарисовать пятиконечную звезду поэтапно, необходимо прибегнуть к помощи специальных инструментов, так как изображение от руки вряд ли будет выглядеть симметрично и красиво.

Выполнение чертежа

Чтобы понять, как нарисовать ровную звезду, следует осознать суть этой фигуры.

Основой для ее начертания является ломаная линия, концы которой сходятся в начальной точке. Она образовывает правильный пятиугольник — пентагон.

Отличительными свойствами такой фигуры являются возможности вписания ее в окружность, а также окружности в этот многоугольник.

Все стороны пентагона равны между собой. Понимая, как правильно выполнить чертеж, можно осознать суть процесса построения всех фигур, а также разнообразных схем деталей, узлов.

Для достижения такой цели, как нарисовать звезду с помощью линейки, необходимо владеть знаниями о простейших математических формулах, являющихся основополагающими в геометрии. А также потребуется умение считать на калькуляторе. Но самое главное — это логическое мышление.

Работа не является сложной, но она потребует точности и скрупулезности. Потраченные усилия будут вознаграждены хорошим симметричным, а потому и красивым изображением пятиконечной звезды.

Классическая техника

Самый известный способ того, как нарисовать звезду при помощи циркуля, линейки и транспортира, является достаточно несложным.

Для этой методики понадобится несколько инструментов: циркуль или транспортир, линейка, простой карандаш, ластик и лист белой бумаги.

Чтобы понять, как красиво нарисовать звезду, действовать следует последовательно, этап за этапом.

Можно в работе воспользоваться специальными вычислениями.

Расчет фигуры

На этом этапе рисования правильной звезды проступают контуры готовой фигуры.

Если все сделано правильно, полученное изображение будет ровным. Это можно проверить визуально, вращая лист бумаги и оценивая форму. Она будет неизменной при каждом повороте.

Основные контуры наводятся при помощи линейки и простого карандаша более четко. Все вспомогательные линии убираются.

Чтобы понять, как нарисовать звезду поэтапно, следует проводить все действия вдумчиво. В случае ошибки можно подправить рисунок ластиком или провести все манипуляции заново.

Оформление работы

Готовую форму можно украсить самыми разнообразными способами. Главное — не нужно бояться экспериментировать. Фантазия подскажет оригинальный и красивый образ.

Можно разукрасить нарисованную ровную звезду простым карандашом или использовать самые разнообразные цвета и оттенки.

Чтобы разобраться в том, как нарисовать правильную звезду, необходимо придерживаться идеальных линий во всем. Поэтому самый популярный вариант оформления заключается в разделении каждого луча фигуры на две равные части линией, исходящей от вершины до центра.

Можно не разделять стороны звезды линиями. Допускается просто закрасить каждый луч фигуры более темным оттенком с одного бока.

Такой вариант также будет ответом на вопрос о том, как нарисовать правильную звезду, ведь все ее линии будут симметричны.

По желанию при эстетическом оформлении фигуры можно добавить орнамент или другие всевозможные элементы. Добавив кружочки к вершинам, можно получить звезду шерифа. Применив плавную растушевку теневых сторон, можно получить морскую звезду.

Эта техника является самой распространенной, так как без особых усилий позволяет понять, как нарисовать пятиконечную звезду поэтапно. Не прибегая к сложным математическим вычислениям, возможно получить правильное, красивое изображение.

Рассмотрев все способы того, как нарисовать звезду с помощью линейки, можно выбрать для себя более подходящий. Наиболее популярным является геометрический поэтапный метод. Он достаточно несложный и эффективный. Применив фантазию и воображение, можно из полученной правильной, красивой формы создать оригинальную композицию. Вариантов оформления рисунка существует великое множество. Но ведь всегда можно придумать свой собственный, самый необычный и запоминающийся сюжет. Главное — не стоит бояться экспериментировать!

Построение вписанного в окружность правильного шестиуголь­ника. Построение шестиугольника основано на том, что сторона его равна радиусу описанной окружности. Поэтому для построения доста­точно разделить окружность на шесть равных частей и соединить най­денные точки между собой (фиг. 60, а).

Правильный шестиугольник можно построить, пользуясь рейсшиной и угольником 30X60°. Для выполнения этого построения принимаем горизонтальный диаметр окружности за биссектрису углов 1 и 4 (фиг. 60, б), строим стороны 1 -6, 4-3, 4-5 и 7-2, после чего прово­дим стороны 5-6 и 3-2.

Построение вписанного в окружность равностороннего треуголь­ника . Вершины такого треугольника можно построить с помощью циркуля и угольника с углами в 30 и 60° или только одного цир­куля.

Рассмотрим два способа построения вписанного в окружность рав­ностороннего треугольника.

Первый способ (фиг. 61,a) основан на том, что все три угла треугольника 7, 2, 3 содержат по 60°, а вертикальная прямая, прове­дённая через точку 7, является одновременно высотой и биссектрисой угла 1. Так как угол 0-1-2 равен 30°, то для нахождения стороны

1-2 достаточно построить по точке 1 и стороне 0-1 угол в 30°. Для этого устанавливаем рейсшину и угольник так, как это показано на фигуре, проводим линию 1-2, которая будет одной из сторон искомого треугольника. Чтобы построить сторону 2-3, устанавливаем рейсшину в положение, показанное штриховыми линиями, и через точку 2 прово­дим прямую, которая определит третью вершину треугольника.

Второй способ основан на том, что,если построить правильный шестиугольник, вписанный в окружность, и затем соединить его вер­шины через одну, то получится равносторонний треугольник.

Для построения треугольника (фиг. 61, б) намечаем на диаметре вершину-точку 1 и проводим диаметральную линию 1-4. Далее из точки 4 радиусом, равным D/2, описываем дугу до пересечения с окруж­ностью в точках 3 и 2. Полученные точки будут двумя другими вер­шинами искомого треугольника.

Построение квадрата, вписанного в окружность . Это построение можно выполнить при помощи угольника и циркуля.

Первый способ основан на том, что диагонали квадрата пере­секаются в центре описанного круга и наклонены к его осям под углом 45°. Исходя из этого, устанавливаем рейсшину и угольник с углами 45° так, как это показано на фиг. 62, а, и отмечаем точки 1 и 3. Далее через эти точки проводим при помощи рейсшины горизонтальные сто­роны квадрата 4-1 и 3-2. Затем с помощью рейсшины по катету угольника проводим вертикальные стороны квадрата 1-2 и 4-3.

Второй способ основан на том, что вершины квадрата делят пополам дуги окружности, заключённые между концами диаметра (фиг. 62, б). Намечаем на концах двух взаимно перпендикулярных диа­метров точки А, В и С и из них радиусом у описываем дуги до вза­имного их пересечения.

Далее через точки пересечения дуг проводим вспомогательные пря­мые, отмеченные на фигуре сплошными линиями. Точки их пересече­ния с окружностью определят вершины 1 и 3; 4 и 2. Полученные таким образом вершины искомого квадрата соединяем последовательно между собою.

Построение вписанного в окружность правильного пятиугольника.

Чтобы вписать в окружность правильный пятиугольник (фиг. 63), про­изводим следующие построения.

Намечаем на окружности точку 1 и принимаем её за одну из вер­шин пятиугольника. Делим отрезок АО пополам. Для этого радиусом АО из точки А описываем дугу до пересечения с окружностью в точ­ках M и В. Соединив эти точки прямой, получим точку К, которую соединяем затем с точкой 1. Радиусом, равным отрезку A7, описываем из точки К дугу до пересечения с диаметральной линией АО в точке H. Соединив точку 1 с точкой H, получим сторону пятиугольника. Затем раствором циркуля, равным отрезку 1H, описав дугу из вершины 1 до пересечения с окружностью, найдём вершины 2 и 5. Сделав тем же раствором циркуля засечки из вершин 2 и 5, получим остальные вер­шины 3 и 4. Найденные точки последовательно соединяем между собой.

Построение правильного пятиугольника по данной его стороне.

Для построения правильного пятиугольника по данной его стороне (фиг. 64) делим отрезок AB на шесть равных частей. Из точек А и В радиусом AB описываем дуги, пересечение которых даст точку К. Через эту точку и деление 3 на прямой AB проводим вертикальную прямую.

Получим точку 1-вершину пятиугольника. Затем радиусом, равным АВ, из точки 1 описываем дугу до пересечения с дугами, ранее проведён­ными из точек А и В. Точки пересечения дуг определяют вершины пятиугольника 2 и 5. Найденные вершины соединяем последовательно между собой.

Построение вписанного в окружность правильного семиугольника.

Пусть дана окружность диаметра D; нужно вписать в неё правильный семиугольник (фиг. 65). Делим вертикальный диаметр окружности на семь равных частей. Из точки 7 радиу­сом, равным диаметру окружности D, описываем дугу до пересечения с про­должением горизонтального диаметра в точке F. Точку F назовём полюсом многоугольника. Приняв точку VII за одну из вершин семиугольника, прово­дим из полюса F через чётные деления вертикального диаметра лучи, пересече­ние которых с окружностью определят вершины VI, V и IV семиугольника. Для получения вершин / — // — /// из точек IV, V и VI проводим до пересечения с окружностью горизонтальные прямые. Найденные вершины соединяем после­довательно между собой. Семиугольник может быть построен путём проведе­ния лучей из полюса F и через нечётные деления вертикального диаметра.

Приведённый способ годен для построения правильных многоуголь­ников с любым числом сторон.

Деление окружности на любое число равных частей можно произ­водить также, пользуясь данными табл. 2, в которой приведены коэф­фициенты, дающие возможность определять размеры сторон правильных вписанных многоугольников.

Уровень сложности: Несложно

1 шаг

Сначала, выбирайте, где разместить центр окружности. Там нужно поставить начальную точку, пусть она называется О. С помощью циркуля вычерчиваем вокруг нее окружность заданного диаметра или радиуса.

2 шаг

Затем проводим две оси через точку О, центр окружности, одна горизонтальная, другая под 90 градусов по отношению к ней – вертикальная. Точки пересечения по горизонтали назовем слева на право А и В, по вертикали, сверху вниз – М и Н. Радиус, который лежит на любой оси, например, на горизонтальной в правой части, делим пополам. Это можно сделать так: циркуль с радиусом известной нам окружности устанавливаем острием в точку пересечения горизонтальной оси и окружности – В, отчеркиваем пересечения с окружностью, полученные точки называем, соответственно сверху вниз – С и Р, соединяем их отрезком, который будет пересекать ось ОВ, точку пересечения называем К.

3 шаг

Соединяем точки К и М и получаем отрезок КМ, устанавливаем циркуль в точку М, задаем на нем расстояние до точки К и очерчиваем метки на радиусе ОА, эту точку называем Е, далее ведем циркуль до пересечения с левой верхней частью окружности ОМ. Эту точку пересечения называем F. Расстояние равное отрезку МЕ является искомой стороной равностороннего пятиугольника. При этом точка М будет являться одной вершиной встраиваемого в окружность пятиугольника, а точка F – другой.

4 шаг

Далее из полученных точек по всей окружности отчерчиваем циркулем расстояния, равные отрезку МЕ, всего точек должно получиться 5. Соединяем все точки отрезками – получаем пятиугольник, вписанный в окружность.

  • При черчении будьте аккуратны в измерениях расстояний, не допускайте погрешностей, чтобы пятиугольник действительно полчился равносторонним

Правильный пятиугольник представляет собой геометрическую фигуру, которая образовывается пересечением пяти прямых, создающих пять одинаковых углов. Такая фигура носит название — пентагон. С пятиугольником тесно связана работа художников — их рисунки строятся на основе правильных геометрических фигур. Для этого необходимо знать то, как быстро построить пентагон.

Чем интересна эта фигура? Форму пентагона имеет здание Министерства обороны Соединенных Штатов Америки . Это можно увидеть на фото, сделанных с высоты полета. В природе не существует кристаллов и камней, форма которых напоминала бы пентагон. Только в этой фигуре количество граней совпадает с числом диагоналей.

Параметры правильного пятиугольника

Прямоугольный пятиугольник, как и каждая фигура в геометрии, имеет свои параметры. Зная необходимые формулы, можно рассчитать эти параметры, что облегчит процесс построения пентагона. Способы и формулы расчетов:

  • сумма всех углов в многоугольниках равна 360 градусам. В правильном пятиугольнике все углы равны, соответственно, центральный угол находится таким способом: 360/5 = 72 градуса;
  • внутренний угол находится таким образом: 180*(n -2)/ n = 180*(5−2)/5 = 108 градусов. Сумма всех внутренних углов: 108*5 = 540 градусов.

Сторона пентагона находится с помощью параметров, которые уже даны в условии задачи:

  • если вокруг пятиугольника описана окружность и известен ее радиус, сторона находится по такой формуле: a = 2*R*sin (α/2) = 2*R*sin (72/2) = 1,1756*R.
  • Если известен радиус вписанной в пентагон окружности, то формула расчета стороны многоугольника: 2*r*tg (α/2) = 2*r*tg (α/2) = 1,453*r.
  • При известной величине диагонали пентагона его сторона рассчитывается таким образом: а = D/1,618.

Площадь пентагона так же , как и его сторона, зависит от уже найденных параметров:

  • с помощью известного радиуса вписанной окружности площадь находится так: S = (n*a*r)/2 = 2,5*a*r.
  • описанная вокруг пятиугольника окружность позволяет найти площадь по такой формуле: S = (n*R2*sin α)/2 = 2,3776*R2.
  • в зависимости от стороны пентагона: S = (5*a2*tg 54°)/4 = 1,7205* a2.

Построение пентагона

Построить правильный пятиугольник можно с помощью линейки и циркуля, на основе вписанной в него окружности или одной из сторон.

Как начертить пятиугольник на основе вписанной окружности? Для этого необходимо запастись циркулем и линейкой и сделать такие шаги:

  1. Сначала необходимо начертить окружность с центром О, после чего на ней выбрать точку, А — вершину пентагона. От центра к вершине проводится отрезок.
  2. Затем строится перпендикулярная прямой ОА отрезок, который также проходит через О — центр окружности. Его пересечение с окружностью обозначается точкой В. Отрезок О. В. делится пополам точкой С.
  3. Точка С станет центром новой окружности, проходящей через А. Точка D — это ее пересечение с прямой ОВ в границах первой фигуры.
  4. После этого проводится третья окружность через D, центром которой является точка А. Она пересекается с первой фигурой в двух точках, их необходимо обозначить буквами Е и F.
  5. Следующая окружность имеет центр в точке Е и проходит через А, а ее пересечение с первоначальной находится в новой точке G.
  6. Последняя окружность в этом рисунке проводится через точку, А с центром F. На ее пересечении с начальной ставится точка Н.
  7. На первой окружности после всех проделанных шагов появились пять точек, которые необходимо соединить отрезками. Таким образом получился правильный пятиугольник АЕ G Н F.

Как построить правильный пятиугольник иным способом? С помощью линейки и циркуля пентагон можно построить немного быстрее. Для этого необходимо:

  1. Cначала необходимо с помощью циркуля нарисовать окружность, центр которой — точка О.
  2. Чертится радиус ОА — отрезок, который откладывается на окружность. Его делят пополам точкой В.
  3. Перпендикулярно радиусу ОА начерчивается отрезок ОС, точки В и С соединяются прямой.
  4. Следующим шагом является отложение длины отрезка ВС с помощью циркуля на диаметральной линии. Перпендикулярно отрезку ОА появляется точка D. Точки В и D соединяются, образуя новый отрезок.
  5. Для того, чтобы получить величину стороны пентагона, необходимо соединить точки С и D.
  6. D с помощью циркуля переносится на окружность и обозначается точкой Е. Соединив Е и С, можно получить первую сторону правильного пятиугольника. Следуя этой инструкции можно узнать о том, как быстро построить пятиугольник с равными сторонами, продолжая построение остальных его сторон подобно первой.

В пятиугольнике с одинаковыми сторонами диагонали равны и образуют пятиконечную звезду, которая называется пентаграммой. Золотое сечение — это отношение величины диагонали к стороне пентагона.

Пентагон непригоден для полного заполнения плоскости. Использование любого материала в этой форме оставляет промежутки или образует наложения. Хотя природных кристаллов этой формы не существует в природе, но при образовании льда на поверхности гладких медных изделий возникают молекулы в виде пентагона, которые соединены в цепочки.

Наиболее простой способ получить правильный пятиугольник из полоски бумаги — завязать ее узлом и немного придавить. Этот способ полезен для родителей детей-дошкольников, которые хотят научить своих малышей распознавать геометрические фигуры.

Видео

Посмотрите, как можно быстро начертить пятиугольник.






Толковый словарь Ожегова гласит, что пятиугольник представляет собой ограниченную пятью пересекающимися прямыми, образующими пять внутренних углов, а также любой предмет подобной формы. Если у данного многоугольника все стороны и углы одинаковые, то он называется правильным (пентагоном).

Чем интересен правильный пятиугольник?

Именно в такой форме было построено всем известное здание Минобороны Соединенных Штатов. Из объемных правильных многогранников лишь додекаэдр имеет грани в форме пентагона. А в природе напрочь отсутствуют кристаллы, грани которых напоминали бы собой правильный пятиугольник. Кроме того, эта фигура является многоугольником с минимальным количеством углов, которым невозможно замостить площадь. Только у пятиугольника количество диагоналей совпадает с количеством его сторон. Согласитесь, это интересно!

Основные свойства и формулы

Воспользовавшись формулами для произвольного правильного многоугольника, можно определить все необходимые параметры, которые имеет пентагон.

  • Центральный угол α = 360 / n = 360/5 =72°.
  • Внутренний угол β = 180° * (n-2)/n = 180° * 3/5 = 108°. Соответственно, сумма внутренних углов составляет 540°.
  • Отношение диагонали к боковой стороне равно (1+√5) /2, то есть (примерно 1,618).
  • Длина стороны, которую имеет правильный пятиугольник, может быть рассчитана по одной из трех формул, в зависимости от того, какой параметр уже известен:
  • если вокруг него описана окружность и известен ее радиус R, то а = 2*R*sin (α/2) = 2*R*sin(72°/2) ≈1,1756*R;
  • в случае, когда окружность c радиусом r вписана в правильный пятиугольник, а = 2*r*tg(α/2) = 2*r*tg(α/2) ≈ 1,453*r;
  • бывает так, что вместо радиусов известна величина диагонали D, тогда сторону определяют следующим образом: а ≈ D/1,618.
  • Площадь правильного пятиугольника определяется, опять-таки, в зависимости от того, какой параметр нам известен:
  • если имеется вписанная или описанная окружность, то используется одна из двух формул:

S = (n*a*r)/2 = 2,5*a*r либо S = (n*R 2 *sin α)/2 ≈ 2,3776*R 2 ;

  • площадь можно также определить, зная лишь длину боковой стороны а:

S = (5*a 2 *tg54°)/4 ≈ 1,7205* a 2 .

Правильный пятиугольник: построение

Данную геометрическую фигуру можно построить по-разному. Например, вписать его в окружность с заданным радиусом либо построить на базе заданной боковой стороны. Последовательность действий была описана еще в «Началах» Евклида примерно 300 лет до н.э. В любом случае, нам понадобятся циркуль и линейка. Рассмотрим способ построения с помощью заданной окружности.

1. Выберите произвольный радиус и начертите окружность, обозначив ее центр точкой O.

2. На линии окружности выберите точку, которая будет служить одной из вершин нашего пятиугольника. Пусть это будет точка А. Соедините точки О и А прямым отрезком.

3. Проведите прямую через точку О перпендикулярно к прямой ОА. Место пересечения этой прямой с линией окружности обозначьте, как точку В.

4. На середине расстояния между точками О и В постройте точку С.

5. Теперь начертите окружность, центр которой будет в точке С и которая будет проходить через точку А. Место ее пересечения с прямой OB (оно окажется внутри самой первой окружности) будет точкой D.

6. Постройте окружность, проходящую через D, центр которой будет в А. Места ее пересечения с первоначальной окружностью нужно обозначить точками Е и F.

7. Теперь постройте окружность, центр которой будет в Е. Сделать это надо так, чтобы она проходила через А. Ее другое место пересечения оригинальной окружности нужно обозначить

8. Наконец, постройте окружность через А с центром в точке F. Обозначьте другое место пересечения оригинальной окружности точкой H.

9. Теперь осталось только соединить вершины A, E, G, H, F. Наш правильный пятиугольник будет готов!

Как сделать правильную звезду? —

Как нарисовать правильную пятиконечную звезду без циркуля?

Рекомендуемый клип · 110 сек.

Как нарисовать пятиконечную ЗВЕЗДУ с помощью циркуля

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Как сделать пятиконечную звезду из бумаги?

3:34

7:51

Рекомендуемый клип · 118 сек.

Как сделать пятиконечную звезду из бумаги. — YouTube

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Как рисовать звезды?

Рекомендуемый клип · 114 сек.

Как нарисовать правильную пятиконечную звезду — YouTube

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Что такое пятиконечная звезда?

Что означает знак звезды . Также пятиконечная звезда напоминает тело человека с вытянутыми в сторону руками, что в эпоху Возрождения считалось символом верховенства человеческой сущности в мире. Однако, звезда весьма противоречивый знак, ведь в масонстве она означала победу и одоление дьяволом Бога.

Как нарисовать звездное небо?

0:00

3:09

Рекомендуемый клип · 29 сек.

КАК нарисовать ЗВЕЗДНОЕ НЕБО гуашью — YouTube

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Как правильно начертить пятиугольник?

Рекомендуемый клип · 87 сек.

Как начертить пятиугольник вписанный в круг или звезда — YouTube

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Как сделать из бумаги звезду для Вечного огня?

Рекомендуемый клип · 99 сек.

Поделки на 9 мая День Победы своими руками. Вечный огонь из

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Как сделать звезду из полоски бумаги?

0:24

3:10

Рекомендуемый клип · 111 сек.

Оригами Звездочки Счастья из бумаги — YouTube

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Как сделать звезду из бумаги своими руками?

0:03

3:20

Рекомендуемый клип · 89 сек.

Как сделать объемную звезду из бумаги своими руками — YouTube

YouTube

Начало рекомендуемого клипа

Конец рекомендуемого клипа

Что означает пятиконечная звезда внутри круга?

Его используют, чтобы сконцентрировать магические круги, притянуть энергию земли и подавать на нем еду. Магический пентакль представляет собой круглый диск или начертанный круг с пятиконечной звездой. Его также называют звездой Соломона. Звезда является важным и могущественным магическим символом божественной силы.

Что означает пятиконечная звезда в круге?

Пятиконечная звезда в круге называется пентакль. Просто звезда без круга- пентаграмма. Вообще пентакль- защитный знак, кроме того он олицетворяет единство четырех стихий ( Огня, Воды, Земли и Воздуха) и духа. Сатанисты обычно носят перевернутую звезду- знак господства материи над духом.

Что означает пятиконечная звезда на гербе ссср?

Кра́сная звезда́ — геральдический знак, который был символом Красной армии, присутствовал на флаге и гербе СССР, флагах и гербах некоторых стран Варшавского договора, символике левых организаций и движений. До мая 1917 года пятиконечная звезда красного цвета была первым опознавательным знаком военной авиации США.

Как нарисовать звезду

Узнайте, как быстро и легко нарисовать звезду!

Это одно из тех руководств, в которых вообще нет кривых и требуются 100% точные линии. Если вы этого не сделаете, ваш конечный результат никогда не будет таким же, как мой. К счастью, научиться правильно рисовать звезду не так уж и сложно. Начните с символа «X» в середине (00 мин 04 сек). Обратите внимание на то, что нижняя половина значительно больше верхней.

Затем добавьте два набора противоположных линий прямо там, где линии X пересекают (00 мин 08 сек). Затем вам понадобится прямая вертикальная линия в середине композиции. Хорошо, мы официально не закончили с внутренней частью этого рисунка. Пришло время заняться внешней частью (00 мин. 12 сек). Все, что осталось сделать, это добавить серию одинаковых линий, чтобы сформировать «конечности» звезды.

Это самая простая и самая занимательная часть урока по рисованию Звезды.Здесь самое главное — соблюсти правильные пропорции. Например, «ноги» нашей звезды немного длиннее остальных углов (00 мин 23 сек). Как только вы завершите этот этап, вы закончите с этим прекрасным руководством. Это один из тех «технических» рисунков, которые требуют точности; Итак, не торопитесь и не бойтесь повторять определенные элементы снова и снова.

Знаете ли вы, прежде чем научиться рисовать звезду?

В этой звезде нет ничего особенного, за исключением простой техники, которая помогает создать иллюзию трехмерного объекта.Это очень примитивно и занимает одно из первых мест в списке самых простых руководств на нашем веб-сайте. Но все же это немного сложно. Что касается звезды как объекта, то она занимает очень важное место в истории человечества.

Люди использовали его как символ надежды, победы, единения и многих других вещей. Советы использовали это как признак неразрывной связи между различными республиками. Звезды играют жизненно важную роль в киноиндустрии, космических программах и рождественской елке.

О чем следует помнить…

Эти руководства предназначены только для того, чтобы помочь вам.Ваш рисунок не должен выглядеть «идентичным» моему. Начните с грубых, но легких карандашных штрихов, которые вы можете придать нужным формам. Когда вы закончите черновой рисунок, обведите его более темным мазком для окончательного рисунка. При желании добавьте штриховку и / или цвет для завершения. Используя эту технику, вы сможете рисовать что угодно после некоторой практики … даже не следуя пошаговым инструкциям.

Занятие по рисованию фигур | Программирование | Код Мстители

Программирование — это разновидность алгоритма , который понимают компьютеры.
Небольшие части кода могут быть сохранены как функций , наши функции содержат правила для рисования определенных форм.

Рисование фигуры с блочными функциями состоит из двух частей.

  1. Каковы координаты формы. Это означает, как далеко по оси x и как далеко вниз по оси y мы начинаем рисовать.
  2. А форма какая большая?
Два последних числа изменяют размер прямоугольника.

Порядок номеров для каждой формы очень важен.

прямоугольник

Прямоугольник — это форма, состоящая из прямых углов одинаковой ширины и одинаковой длины.
Поскольку это точная форма, мы можем написать программу для ее рисования.

Мы можем создать функцию Rectangle (x, y, width, height) .
Чтобы использовать его, мы вытаскиваем нужный нам функциональный блок, в данном случае Rectangle, и вводим числа, чтобы сообщить программе, где рисовать прямоугольник на сетке (x, y) и какого размера его рисовать, ( длина и ширина).
Поскольку прямоугольник должен иметь одинаковые углы, а ширина и длина совпадают, нам нужно только 2 числа для размера, как только мы сообщим ему, где рисовать.

Например, Rectangle (2, 3, 4, 5) сообщает программе:

Прямоугольник (2, 3, 4, 5) Прямоугольник (2, 3, 4, 5)

Прямоугольник (2, 3, 4, 5):

  1. Пройдите через оси x к цифре 2,
  2. Перейти вниз по оси Y до числа 3,
  3. Нарисуйте влево, через сетку 4 единицы,
  4. Нарисуйте вниз сетку 5 единиц, и
  5. Нарисуйте нижнюю и правую часть прямоугольника, чтобы завершить форму.

Круг

Радиус круга, в отличие от овала, находится на одинаковом расстоянии от центра на всем протяжении формы.
Это делает его обычной формой , и мы можем написать программу для ее рисования.

Круг имеет одинаковый радиус со всех сторон.

Мы можем создать функцию Circle (x, y, radius) .
Чтобы использовать его, мы вытаскиваем нужный нам функциональный блок, в данном случае Circle, и вводим числа, чтобы сообщить программе, где нарисовать круг на сетке (x, y) и какого размера его рисовать, (радиус вокруг).

Например, Circle (2, 3, 1.5) сообщает программе, что

Круг (2, 3, 1.5) Круг (2, 3, 1,5)

Круг (2, 3, 1.5):

  1. Пройдите через по оси x к числу 2,
  2. Перейти вниз по оси Y до числа 3,
  3. Нарисуйте вокруг координаты , 1,5 единицы во всех направлениях.

Треугольник

Треугольники могут быть правильной или неправильной формы, но всегда имеют 3 угла и 3 стороны. Благодаря этому мы можем задать 3 набора координат и нарисовать между ними треугольник.

Мы можем создать функцию Triangle (x1, y1, x2, y2, x3, y3) .
В этом блоке используются только координаты.

Например, Triangle (x1, y1, x2, y2, x3, y3) сообщает программе, что

Треугольник 1: (1, 3) 2: (3, 2) 3: (4, 3) Треугольник 1: (1, 3) 2: (3, 2) 3: (4, 3)

Треугольник 1: (1, 3), 2: (3, 2), 3: (4, 3):

Угловой 1
Пройдите через по оси x к цифре 1,
Пройдите вниз по оси Y до числа 3,

Угловой 2
Пройдите через по оси абсцисс к цифре 3,
Пройдите вниз по оси Y до числа 2,

Угловой 3
Пройдите через по оси x к числу 4,
Пройдите вниз по оси Y до числа 3.

Соедините все 3 угла вместе.


Звезда

Мы можем написать функцию для рисования обычной звезды , то есть звезды, у которой все точки совпадают.

Звезды Reglaur с 4, 5 и 6 баллами

Мы можем создать функцию Звезда (x, y, точки, внешний радиус, внутренний радиус).
Чтобы нарисовать звезду, сделайте 2 круга вокруг точки и равномерно расположив точки вокруг каждой.
Допустим, количество точек равно 4, вы рисуете четыре точки с равным интервалом на внешнем круге, а затем на полпути между каждой точкой ставите точку на внутреннем круге.
Затем вы соединяете внешнюю и внутреннюю точки вместе зигзагообразно, чтобы образовалась звезда.

Например, Star (4, 3, 4, 2, 1): сообщает программе, что

Звезда (4, 3, 4, 2, 1) Звезда (4, 3, 4, 2, 1)

Звезда (4, 3, 4, 2, 1):

  1. Пройдите через оси x к числу 4,
  2. Перейти вниз по оси Y до числа 3,
  3. Это четырехконечная звезда.
  4. Нарисуйте вокруг координаты , 2 единицы во всех направлениях для внешнего радиуса.
  5. Нарисуйте вокруг координаты , 1 единица во всех направлениях для внутреннего радиуса.
  6. Нарисуйте четыре равномерно расположенные точки на внешнем круге.
  7. На полпути между каждой внешней точкой поставьте точку на внутреннем круге.
  8. Соедините внешние точки с ближайшими к ним внутренними точками.

Создайте реалистичное звездное поле

Посмотрим правде в глаза: звезды очень сложно нарисовать. Я не говорю о единичных шарах пылающих газов, хотя я говорю о тонких и красивых звездных полях которые делают произведение небесного искусства тем, чем оно является: изображением Космос.Одна из причин, по которой рисовать пространство так интересно, заключается в том, что несмотря на обилие изображений Хаббла, наводняющих киберпространство и научных журналов, у большинства людей нет предвзятого представление о том, как должно выглядеть пространство. Это означает, что там безграничные возможности для чудесных визуальных эффектов, поскольку ничьи был или видел где бы то ни было, или что бы вы ни изображали. Однако есть одно исключение: звезды.Мы видели это раньше: мы знаем, как они выглядят и как не выглядят. Это означает, что пара щелчков баллончиком просто не собираюсь сократить его, когда вы работаете над хорошим звездным полем, чтобы завершите свое творение. Баллончик - это средство для начала разработка хорошего звездного поля, но полностью полагаться на компьютер случайное присвоение звезд - простое дешевое решение какие детали могут быть определяющими в вашем произведении.Другой подход очень удобный фильтр шума, но позор вам, если вы используете только этот фильтр и считаете его достаточным! Не хотел бы ты рисовать пространство или позволить компьютеру рисовать его за вас? Давайте рассмотрим это на мгновение . .. может любое из этих "решений" хотя бы посмотреть как звезды? (Космос выглядит как метель на трещине?) Я не думаю да. Чтобы нарисовать глубокий космос даже в качестве фона для более важного предмета или сцены вы должны подумать о что на самом деле вы рисуете.Мы не говорим о здесь просто пиксели, мы говорим о миллионах булавочных уколов яркого света, растягивающегося слоем за слоем, плоскостью на самолете. Мы говорим о космосе, очень глубоком пространстве наполненный изысканным светом и тенью. (Вы должны получить взволнован этой темой, потому что это то, что будет силы через усилия, необходимые для развития по-настоящему великого космический кусок.) О чем мы говорим, когда создаем нашу звезду поле - это выражение глубины, и это передается через два фактора: разнообразие и плотность.

Хотите получить больше полезных руководств и бесплатных подарков? Подписывайтесь на нашу новостную рассылку!


Разновидность
Глядя на изображения Хаббла, вы легко можете найти изображения звезд где все изображение забито как можно большим количеством блестящих присоски как можно.Правда, некоторые звездные поля такие, а Я видел, как несколько людей рисуют звезды с учетом этого эффекта, но они всегда, кажется, упускают из виду какое-либо чувство разнообразия.

Посмотрите на снимки телескопа Хаббла: все ли звезды одинакового размера? Все ли они сияют одинаковым блеском? Иногда (и это зависит от фильтра, используемого для получения реального изображения) звезды даже не одного цвета.Это заставляет меня утверждать что все звезды НЕ созданы равными. (К счастью, физика здесь, чтобы поддержать меня в этом.) Точно так же звезды не все сидят в одной плоскости зрения. Некоторые далеки, некоторые рядом и т. д. и т. д. Таким образом, когда вы разрабатываете звездное поле, неплохо было бы представить множество звезд. Как они светятся, насколько они яркие? Они большие? Они небольшой? Они мерцают или от них отрываются перекладины? их? Или они просто блики? Все и все эти абсолютно в порядке, и вам решать, какой смесь каждого.С этого момента я предполагаю что мы рисуем общее звездное поле без каких-либо специальных использовать. Поэтому я бы посоветовал использовать небольшую горстку более крупных звезд. с большей детализацией и от среднего до большого среднего уровня и звезды меньшего размера соответственно. Уловка состоит в том, чтобы получить заметный градиент звездных размеров, представленных в вашей работе. Еще одна вещь следует учитывать, что не все звезды сияют так ярко, как их соседи: звезды поменьше, тусклее придать вашему Работа.

Плотность
После того, как вы определили типы звезд, вы работаете с, подумайте, где они будут по отношению друг к другу. Одна из проблем с использованием аэрозольного баллончика или шумового фильтра Единственное, что может генерировать звезды, - это то, что это не всегда полностью случайно. Звезды не всегда расположены равномерно: они входят скопления, плотно упакованные, как гигантская рука, протянулись и собрал их все кучками на экране.Они тоже может распространяться до крайности с огромным пространством будучи заняты лишь горсткой звезд, все в одиночестве. Оба хороши, и даже лучше использовать оба вместе. В Как я понимаю, рисование звездного поля - это не безумное нажатие кистью, чтобы получить фон для определенного часть закончена (хотя я полностью согласен, что это вряд ли самая гламурная часть небесного искусства).Рисунок звездное поле лучше всего делать, когда вы рассказываете историю с звезды. Звезды обладают гравитацией. Они развиваются. Они дрейфуют. Если вы хотели пройти лишнюю милю, вы могли бы даже начать добавлять окружающее свечение для сгруппированных частей, чтобы показать взаимодействующие звезды друг с другом. Возможности безграничны: сходите с ума.

Окружающая среда
После того, как вы разработали хорошее звездное поле, важно используйте его правильно.Многие люди склонны просто шлепать по звездам. верхние части их частей, стирая, где есть планета или туманность или еще что-нибудь интересное. Это все хорошо, но стоит задуматься о том, как на вашем фоне звездное поле взаимодействует с вашей фигурой. В частности, элемент, который я часто видеть отсутствует световое загрязнение. Для тех из вас, кто не знает это явление, световое загрязнение там, где окружающий свет источник или близость к источнику света делает свет более тусклым невидимый.И пример этого можно увидеть в каждом крупном город сегодня, где вам посчастливилось увидеть горстку звезд на ночь из-за помех городских огней. Космические экспонаты те же явления, хотя источниками света часто являются очень туманности, планеты или горящие звезды, которые вы рисуете первое место. Таким образом, имейте в виду, что более тусклые звезды в вашем фоновом поле может быть заглушено сиянием объектов на переднем плане.Имейте в виду также, что в В случае туманностей темная материя темная по какой-то причине: это либо блокируя свет, либо отказываясь его отражать. Нет любые правила того, как вы должны относиться к своим звездам в любом из этих вышеупомянутые случаи, но их следует учитывать.

Последнее замечание
Это в значительной степени завершает то, что я могу сказать о звездах. И последнее замечание: возможно, вы заметили, что как Пишу, чередую говорю о "рисовании" и «развивающийся».Потому что, как и сами звезды только не появляйся из ничего, твое звездное поле не будет или. Вы должны начать с чего-то широкого, а затем доведите композицию до идеального состояния. Я не буду вдаваться в подробно о том, как именно развивать свою звезду поле в пошаговой подробности, но скажу, что всегда Полезно начинать с как можно большего холста.если ты сделать хорошее звездное поле, и оно огромно для начала, вы можете повторно использовать его несколькими способами и сэкономить себе работу в своем более поздние художественные начинания. Другими словами, усердно работать, но работать а также умный! Хорошее звездное поле стоит приличного количество усилий с вашей стороны (вы получаете только то, что вкладываете в, в конце концов), но не стоит дублировать работу.

[На самом деле, я утра собираюсь дать вам пошаговое руководство по созданию звезд, просто продолжайте имея в виду, что статья написана не с намерением работы в качестве введения в это руководство. .. это просто так и получилось.]

Спасибо Кайлу Нервику из Bougal.com, кто помог мне понять, как лучше всего связать мои методы с общим аудиторию, будучи моей подопытной кроликом (сидя на AIM для более часа, слушая, как я спорю сам с собой и предлагая предложения). Спасибо, Кайл!

Основы
Как уже говорилось в короткой статье выше, всегда полезно работать с изображениями максимально большого размера.Это потому, что неважно насколько хорошо выглядит ваше готовое искусство, оно почти всегда будет выглядеть даже лучше поменьше. В рамках этого урока я работаю с небольшой холст (300 на 350 пикселей), но я рекомендую создать свой изображение звездного поля как минимум в два раза больше, чем изображение, на которое вы нацеливаетесь использовать его в - или даже больше, если вы хотите повторно использовать свои звезды в множество штук (как и я). Хорошее звездное поле требует много работать над созданием, но можно использовать повторно в зависимости от вашего уровня настройки, так что вы можете использовать его неоднократно.

Несколько замечаний перед тем, как начать: я также сказал выше, что использование шумовой фильтр сам по себе нежелателен. Однако, используя его, чтобы получить началось вполне приемлемо. Кроме того, пыль с экрана вашего компьютера перед тем, как начать это руководство ... некоторые из ранних примеров изображения довольно тонкие.

Для начала создайте новый документ желаемого размера с помощью черный фон.Важно убедиться, что это ЧЕРНЫЙ фон; в противном случае вы можете позже получить нежелательные цветовые эффекты.

Затем, создайте новый слой, назовите его «маленькие звезды» и сделайте он также полностью черный. Мы делаем это, потому что позже мы стирать, и мы хотим, чтобы чистый черный фон просвечивал отверстия, которые мы создаем в этом новом слое.

Теперь добавляем шум к картинке.Для этого перейдите в Фильтры > Шум> Добавить шум и сгенерируйте поле шума, используя следующие настройки: Количество: 10%, Гауссовский, Монохроматический. Это сделает очень приглушенное, но детализированное шумовое поле. Это может выглядеть тускло, трудно видите, и в отличие от звезд, но пока оставьте это так. Как только изображение становится ярче, трудно вернуться к более тусклым звездам (поверьте мне, это).

Следующий шаг - «разнообразить» звездное поле за счет выделения более яркие звезды и избавление от более тусклых, почти невидимых звезды, чтобы они не загромождали нашу космическую сцену позже.

Перейдите к Изображение> Коррекция> Яркость и контраст и запустите Яркость: -30 Контрастность: 75. Вы заметите некоторые заметные (но все еще незаметные) результаты сразу.

На этих начальных шагах держите вещи сдержанными и тонкими. Верно сейчас мы просто закладываем основу. Более яркие звезды приходят позже.

Мы еще не закончили далеко.Дублируйте свои маленькие звезды слой и назовите дубликат «большие звезды».

Запустите Яркость и контраст снова, на этот раз с яркостью: -100, контрастностью: 50. Это делает звезды даже более тонкими. больше оставить лишь несколько достаточно ярких.

Затем масштабируйте слой больших звезд, нажав ctrl + T и перетаскивание, удерживая клавиши shift и alt чтобы пропорции слоя оставались неизменными.
[На Mac одновременно используются клавиши Command-Shift]

Масштаб слоя больших звезд примерно вдвое. размер оригинала. Вам нужно будет значительно уменьшить масштаб сделать это, и не беспокойтесь о том, что большая часть вашего нового слой находится за пределами изображения то, что мы собираемся сделать, будет независимо от этого применяется ко всему слою.

Инвертировать (ctrl + I) слой с большими звездами.Мы делаем это потому что черным цветом легче увидеть результаты следующего шага пятнышки на белом. Теперь у вас должна получиться целая куча нечеткого серого пятнышки.

Нажмите ctrl + L , чтобы открыть диалоговое окно уровней, и введите следующие настройки вверху, где написано «Уровни входа». В трех полях слева направо введите значения 230, 1,00, и 250.

Это увеличивает контраст изображения с точным управлением, давая нам пятнышки, которые красиво очерчены и готовы стать нашими крупными звезды.

Попадание ОК .

Снова инвертировать слой, вернув его обратно в нормальные белые звезды на черном смотрятся.

Нажмите ctrl + T снова и масштаб этот щенок отступил, так что он был немного больше, чем изображение, с которым вы работаете.

Нажмите Enter .

На этом этапе вы можете изменить режим слоев больших звезд. слой на "экран."Вы заметите что-то вроде липкого эффекта" эха ", на. Мы исправим это сразу, повернув слой на 180 градусов.

Еще раз нажмите ctrl + T и переместите курсор. в угол слоя с большими звездами, чтобы получить стрелку поворота курсор (похож на курсор изменения размера, но изогнутый). Удерживать смену а затем щелкните и перетащите, повернув слой с большими звездами на 180 градусов.

Нажмите Enter .

История
Итак, теперь у нас есть очень простое звездное поле. Однако есть одна проблема. Это самая скучная, удручающе однообразная звезда поле когда-либо сделано. Нам нужно звездное поле, рассказывающее историю звездной эволюции, скоплений, глубокого космоса и тому подобного. Этот это интуитивно понятная часть процесса, поэтому вам, возможно, придется сохранить этот файл Photoshop и попробуйте несколько раз, прежде чем вы действительно будете счастливы с вашими результатами.

Возьмите ластик и начните стирать кусочки каждого слоя в отдельности. Будьте как можно более случайными.

Нет неправильного размера кисти ластика, хотя вам понадобится один с четкими краями и размером не менее 10 пикселей.

Гайки .

То, что мы здесь делаем, рандомизирует звездное поле у ​​человека. мода, так что это не выглядит так, созданным компьютером.Для того, чтобы это лучше, однако, мы должны сначала тщательно выбросить это.

Кроме того, вы должны увидеть меньше больших звезд, чем маленьких, так что будьте особенно жестоки на слое больших звезд.

Это также возможность устранить любые очевидные закономерности. вы видите в своих звездах (иногда компьютер начинает генерировать паттерны с его генерацией шума), и мы хотим пресечь их в бутон.

Когда все будет готово и грустно, жалко звездное поле, развернуть документ (Слой> Развернуть Изображение).

Пора начать клонировать свои звезды и "формировать" свою звезду. поле.

Грейф инструмент clone ... Используйте различные кисти (кисти с кромкой crsip предпочтительнее, однако ...)

Идея здесь в том, чтобы начать рассказывать историю со своими звездами.Здесь вы оживляете свои кластеры и темные пространства. Попробуйте использовать кисть клонирования как в обычном, так и в «экранном» режиме. (вы можете изменить режимы на панели параметров в верхней части screen), который добавит клонированные звезды, а не просто заменит нижележащий холст. Это также позволит выявить некоторые из более мелких, более тусклые звезды, которые вы никогда не видите, что дает вам гораздо более широкий звездный ряд (что всегда хорошо!)

Нет установленной методики для этого процесса - все основано на чутье и каприз.Избегайте клонирования краев, так как звезды образуют очень заметный край. Также избегайте клонирования звезд и их размещения. рядом с выбранной исходной областью.

Детали
Хорошо, это намного лучше. Опять же, вам может понадобиться поэкспериментировать с этим, чтобы получить результат, которым вы действительно довольны. Наконец-то, мы подошли к самому интересному этапу: добавлению свечения.

Дублируйте ваш слой еще раз и назовите этот новый слой. "звездное свечение.«

Перейдите в раздел «Фильтры»> «Размытие»> «Размытие по Гауссу». Размытие с радиусом примерно от 6 до 8.

Нажмите ОК .

Это дает нам диффузное размытие там, где у нас самая высокая концентрация. звезд, как если бы звездное скопление в целом светилось ярче. Измените режим слоя свечения звезды на Linear Dodge . (или экран, если вы используете более раннюю версию Photoshop).

Нажмите ctrl + B , чтобы открыть цветовой баланс диалоговое окно. Использование цветового баланса (также находится в разделе Изображение> Коррекция). > Color Balance) придайте сиянию цвет. Это полностью в на ваше усмотрение. (Мне всегда нравился хороший синий цвет, вот что Я иду с.)

[Если вы хотите, чтобы ваши звезды имели более индивидуальный свечение, вы можете повторить этот процесс: продублируйте слой со звездой (должен быть вашим фоновым слоем, если вы следуете этому руководству к букве) и размыть с меньшим радиусом, скажем 3 или 2.Изменять режим слоя для линейного осветления, yadda yadda yadda.]

Вот и все! У тебя есть звездное поле! На самом деле у вас есть промежуточный звездное поле. Если вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотите пройти лишнюю милю, вы можете начать добавление фоновой пыли, более крупных звезд (вспышки камеры работают замечательно хорошо при усадке) и пространственные аномалии. Это полностью вверх тебе. Главное, что ваше творение: а) определенно ваше, и б) намного лучше, чем дерьмовый Bryce или любая другая программа, которая может похвастаться выдающейся генерацией звездного поля.Почему? Потому что ВАШ создан человеком, не основан на предсказуемом алгоритмическом выходе.

Прочие подробности
Как видите, я сделал несколько дополнительных шагов в моем звездном поле ... Некоторые из элементов, которые я добавил, включают следующее:

Lens Flare Stars
Создайте новый слой и залейте его полностью черным цветом. Установите слой режим Linear Dodge (это лучший режим, экран просто не резал иногда). Визуализируйте блики линзы (Фильтр> Визуализация > Блики линз). Дублируйте слой и измените его размер по мере необходимости, чтобы создать динамические звездные скопления на переднем плане. (Вам понадобится сигнальная ракета слой для каждой звезды, которую вы хотите создать.)

Space Dust
Возьмите большую пушистую кисть (размер - ваш выбор) и добавьте текстуру на Это. Подробнее о том, как это сделать, см. В моем Make учебник по планетам, он подробно объяснен (и та же текстура из этого учебника может действительно хорошо работать здесь). Создать новый слой над слоями со звездой и установите режим Linear Dodge или Экран . Начните протирать пыль щеткой. цвет по вашему выбору (работает прозрачная кисть с непрозрачностью 20%) Ну вот). Иногда хорошо получается нанести много фактурного цвета. штрихами вниз, а затем сотрите лишнее, пока не получите получил то, что хочешь.

Секрет
Однако настоящий секрет звездных полей заключается не только в человеческом прикосновении: все это в простом процессе: никогда не останавливает . Все шаги, которые я для вас изложил, можно повторить, сделать не по порядку и т. д. Фактически, чем больше у вас слоев, тем Чем больше работы вы вложите в свое звездное поле, тем оно будет лучше, потому что вы все ближе и ближе подходите к решающему аспекту звездное поле, которое большинство людей не замечает: оно не нарисовано вообще, это эволюционирует .

Разочарование
Самое неприятное во всем этом то, что, поскольку вы специально отодвинув от изображения, созданного компьютером, , вы оставите комфорт установленного метода или рецепт успеха в создании звезд.Интуиция играет большую роль в этом уроке, который я считаю трудно объяснить и объяснить (за это я прошу прощения). Если ты относительный новичок в фотошопе, шаги, которые я перечислил выше, должны помочь вам на вашем пути, но настоящая работа по созданию образа, который вы желание доступно только при повторных попытках. Старая пословица «практика ведет к совершенству» применимо здесь ... так же, как Вы можете пристрелить меня за то, что я это сказал!

27.1 Рождение звезды | Рождение, жизнь и смерть звезды

Обзор главы

1 неделя

В 6 и 8 классах учащиеся изучали материал о Солнечной системе, включая Солнце. В 7 классе они сосредоточились на системе, включающей Солнце, Землю и Луну. Учащиеся должны быть знакомы с тем фактом, что Солнце является звездой и производит тепло и свет (энергию) посредством ядерных реакций.В этой главе основное внимание уделяется жизненному циклу звезд, включая то, как они рождаются и умирают. Точная эволюция звезды зависит от начальной массы звезды. В качестве примера представлена ​​эволюция Солнца. Основные цели этой главы - убедиться, что учащиеся понимают следующее:

Некоторые учащиеся могут спросить, почему звезды выглядят «остроконечными» на фотографиях с телескопов, но на схемах, показанных здесь, они представлены в виде сфер. Посмотрите это видео, чтобы узнать и объяснить своим учащимся:

Считаете ли вы важным преподавать астрономию ученикам в школе? Прочтите эту интересную и информативную статью, в которой подробно рассказывается о преимуществах и применении астрономии: [ссылка] http: // www.iau.org/public/themes/why_is_astronomy_important/

5.1 Рождение звезды (0,5 часа)

5.2 Жизнь звезды (1 час)

Задачи

Навыки

Рекомендация

Действие: Наблюдения за Орионом в весеннем небе

наблюдение

CAPS рекомендуется

5. 3 Смерть звезды (1,5 часа)

Задачи

Навыки

Рекомендация

Активность: Жизненный цикл звезды типа Солнца

наблюдение, расследование

Предлагается

Активность: Жизненный цикл Солнца

наблюдение, запись

Предлагается

Упражнение: Постер с блок-схемой жизненного цикла звезды, похожей на Солнце

письмо, рисование, последовательность

CAPS рекомендуется

Хороший способ представить тему звездной эволюции - это начать с вопроса учащихся, как долго, по их мнению, существуют звезды. Многие ответят вечно. Многие люди не подозревают, что, как и люди, звезды рождаются, живут своей жизнью и затем умирают. Вы также можете спросить их, что имеется в виду под словом «жить», когда речь идет о звезде, ведь звезды не выполняют семь жизненных процессов, как учат в книге «Жизнь и жизнь». Астрономы обычно считают звезды, которые подвергаются ядерным реакциям в своих ядрах, живыми звездами.

Звезды также сравниваются с точки зрения относительных понятий, например:

  • молодые и старые
  • холодный и горячий
  • насколько они большие
  • насколько они массивны (масса важна с точки зрения того, как умирают звезды)
  • Где рождаются звезды?
  • Можно ли говорить о звезде как о «живой»?
  • Как долго живут звезды, подобные Солнцу?
  • Как звезды проводят большую часть своей жизни?
  • Почему звезды разного цвета?
  • Как умирают звезды?

Звезды не живут вечно, как и люди. Звезды рождаются, живут своей жизнью, меняются или развиваются или с возрастом, и в конце концов они умирают. Часто звезды делают это гораздо более эффектно, чем люди!

В этой главе вы заметите, что многие существительные используются как прилагательные, например, Sun - это существительное, а solar - прилагательное. К другим парам существительных и прилагательных относятся: луна и луна, звезда и звезда, планета и планета.

Ученые говорят о звездной эволюции , когда говорят о рождении, жизни и смерти звезд.Время жизни отдельных звезд слишком велико, чтобы люди могли наблюдать эволюцию отдельной звезды, так как же ученые изучают звездную эволюцию? Это возможно, поскольку в нашей галактике очень много звезд, поэтому мы можем видеть многие из них на разных этапах их жизни. Таким образом, астрономы могут составить общую картину процесса звездной эволюции. В этой главе вы узнаете, как рождаются звезды, как они развиваются и как умирают.

Много работы было потрачено на выяснение процессов звездной эволюции.Эта работа все еще продолжается. То, что вы изучаете здесь, в области естественных наук, основано на многолетних исследованиях, и текущие исследования постоянно проводятся, обновляя то, что мы знаем.

Объяснение звездной эволюции (полный документальный фильм).

Рождение звезды

В этом разделе учащиеся узнают, что звезды рождаются в гигантских облаках пыли и газа, называемых туманностями, в космосе.Чтобы понять, как схлопывающиеся газовые облака нагреваются и в конечном итоге образуют звезды, учащиеся должны понимать, что сжатие газа нагревает его, а возможность расширения газа охлаждает его. Если они не знакомы с этой концепцией, хорошей аналогией будет подумать о чрезмерном накачивании велосипедной шины (не разорвав ее). Вы можете продемонстрировать это в классе, попросив учащихся немного надуть шину. Они обнаружат, что насос и шина нагреваются!

В случае накачивания шины вы заставляете все больше и больше молекул в заданный объем (при условии, что теперь шина загружена на полную мощность).Итак, вы сжимаете или сжимаете газ. Каждая молекула имеет определенное количество кинетической энергии. По мере того, как насос нагнетает все больше молекул, воздух в шине сжимается, и общая тепловая энергия увеличивается, потому что внутри шины сталкивается больше молекул. Чем больше частиц содержится в одном объеме, тем выше температура воздуха в шине. Когда вы сдуваете шину, вы позволяете газу расширяться, молекулы расходятся больше. Таким образом, теряется меньше тепловой энергии, и поэтому температура снижается.Вы можете позволить ученикам почувствовать воздух, выходящий из шины - он должен быть холоднее, чем окружающий воздух, так как он быстро расширяется при выходе из шины.

  • звездный
  • эволюция
  • туманность
  • протозвезда
  • созвездие
  • ядерный синтез
  • звездный ветер

Звезды рождаются в огромных, медленно вращающихся облаках из холодного газа и пыли, называемых туманностями (сингулярная туманность ). Эти большие облака огромны, их масса составляет от 100 тысяч до двух миллионов масс Солнца, а их диаметр колеблется от 50 до 300 световых лет в поперечнике.

Световой год - это расстояние , которое свет проходит за один год. Свет распространяется чрезвычайно быстро - 299 792 458 м / с. Один световой год эквивалентен 10 триллионам километров.

Как далеко световой год?

«Столпы творения».Эти гигантские плотные пылевые облака газообразного водорода - огромные звездные ясли, где рождаются новые звезды. (НАСА)

Известный пример одного из этих огромных облаков - туманность Ориона в созвездии Ориона. Это видно невооруженным глазом, если небо достаточно темное. Эти облака настолько массивны, что могут разрушиться под действием собственной гравитации, если их потревожить.

Коллапс звезды может быть вызван сжатием облака. Например, если облако проходит через спиральный рукав в галактике, оно замедляется и сжимается.Это объясняет, почему в спиральных рукавах галактик образуется множество звезд.

Созвездие Ориона из южного полушария. Охотник Орион «перевернут», если смотреть с юга, и его меч лежит над тремя звездами на поясе. Драгоценным камнем в его мече, который выглядит как бело-розовое пятно, является туманность Ориона. На этой диаграмме показано, как звезды составляют созвездие Ориона, как видно в южном полушарии.

Со временем облака сжимаются, уплотняются и медленно нагреваются.Облака также распадаются на более мелкие сгустки. По мере того, как сгустки становятся меньше, они начинают расплющиваться в форму диска. Центр каждого сгустка в конечном итоге будет содержать звезду, а внешний диск из газа и пыли может в конечном итоге сформировать планеты вокруг звезды.

Рождение звезды (туманность Ориона).

Изображение туманности Ориона, полученное космическим телескопом Хаббла, на котором показаны различные протозвезды, окруженные темным диском из газа и пыли. Эти диски (называемые протопланетными дисками) могут в конечном итоге образовывать планеты вокруг звезды.

По мере того, как сжимающийся комок продолжает нагреваться, в центре образуется протозвезда . Протозвезда - это плотный шар газа, который еще не достаточно горячий в центре, чтобы начать ядерные реакции. Эта стадия длится примерно 50 миллионов лет. По мере продолжения коллапса масса протозвезды увеличивается, сжимая ее еще больше и повышая температуру. Если протозвезда достаточно массивна, чтобы температура достигла 10 миллионов градусов по Цельсию, тогда она станет достаточно горячей для начала ядерных реакций, и протозвезда будет технически называться звездой.

Не так хорошо известная, как ее кузен по звездообразованию Орион, регион Corona Australis со скоплением Coronet в его центре является одним из ближайших и наиболее активных регионов звездообразования для нас. На этом изображении показаны молодые звезды в центре с выбросами газа и пыли.

В скоплении Коронет, показанном на изображении, есть множество молодых звезд на разных этапах жизни, что позволяет астрономам собирать данные и точно определять детали того, как самые молодые звезды эволюционируют.

Вы помните, что мы узнали о ядерных реакциях в прошлом семестре в журнале «Энергия и перемены», когда смотрели на атомные электростанции?

Молодая звезда начинает превращать водород в гелий посредством ядерных реакций реакций.Ядерные реакции в звездах производят огромное количество энергии в виде тепла и света, которые излучаются в космос. Это производство энергии предотвращает дальнейшее сокращение звезды. Когда звезда светит, диск из пыли и газа, окружающий звезду, медленно уносится звездным ветром звезды , который оставляет после себя любые планеты, если они уже сформировались.

Большой пузырь горячего газа, поднимающийся из светящейся материи в галактике в 50 миллионах световых лет от Земли. Астрономы подозревают, что пузырь продувается звездным ветром, выпущенным во время вспышки звездообразования.

Конечные стадии звездообразования (рождения).

Подобно тому, как Солнце теряет частицы в космос в форме солнечного ветра, у других звезд также есть ветры, называемые звездными ветрами.

Звездообразование в ближайшей галактике за пределами Млечного Пути, называемое Большое Магелланово Облако (БМО), снято с помощью космического телескопа Хаббла. На этом изображении показан светящийся газ, темные пылевые облака и молодые горячие звезды.

В верхнем левом углу изображения Большого Магелланова Облака вы можете увидеть набор синих и белых молодых звезд.Они очень горячие и являются одними из самых массивных звезд во Вселенной.

Представленное здесь изображение Большого Магелланова Облака, галактики-спутника Млечного Пути, очень ясно иллюстрирует пример последовательного звездообразования, когда рождение новой звезды инициируется предыдущим поколением массивных звезд. Вы можете указать учащимся на некоторые из этих наблюдений:

  • Чуть ниже скопления горячих звезд в верхнем левом углу находится область ярко излучающего газообразного водорода, освещенная ближайшими горячими звездами.
  • Дальше справа виднеются несколько меньших темных облаков пыли странной формы. Их можно увидеть на фоне светящегося газа. Некоторые из этих темных облаков имеют яркую окантовку, поскольку они освещаются и испаряются из-за действия излучения соседних горячих звезд.
  • Область вокруг скопления горячих звезд на изображении относительно свободна от газа, поскольку звездные ветры и излучение звезд оттеснили газ.
  • Когда этот газ сталкивается с окружающими плотными облаками и сжимает их, облака могут схлопнуться под действием собственной гравитации и начать формировать новые звезды.
  • Скопление новых звезд в верхнем левом углу могло быть сформировано таким образом, поскольку оно расположено на краю большого центрального межзвездного пузыря комплекса. Звезды в этом скоплении теперь начинают очищать облако от своего рождения и создают новые возможности для последующего рождения звезд.
  • Учащиеся могут спросить, почему на некоторых из этих изображений в правом верхнем углу есть черные прямоугольники, как будто часть изображения отсутствует.Эти странные ступенчатые изображения получены с широкоугольной и планетарной камеры 2 телескопа Хаббл (WFPC2). WFPC2 состоит из четырех камер, каждая из которых делает снимок участка цели. Это все равно, что сделать четыре снимка одной сцены, а затем собрать их вместе, чтобы создать целостную картину. Но одна из камер WFPC2, вверху справа, делает увеличенное изображение наблюдаемого участка, чтобы астрономы могли изучить этот участок более детально. Когда изображения обрабатываются, эта увеличенная часть сжимается до того же размера, что и другие части, так, чтобы она вписывалась в изображение, в результате чего образуется узор в форме лестницы.Вы можете узнать больше об этом здесь: http://hubblesite.org/gallery/behind_the_pictures/wacky_shape/constructing.php

Вам интересно узнать о Вселенной, но не знаете, с чего начать? Ознакомьтесь с этим пошаговым руководством, чтобы стать отличным астрономом-любителем. http://www.unawe.org/awesome/

Жизнь звезды

В этом разделе рассматриваются основные этапы жизни звезды, от младенчества до старости.Учащиеся также узнают, почему все звезды не выглядят одинаково и почему они развиваются с разной скоростью и имеют разное время жизни: это следствие разной массы. Они узнают, насколько важна масса звезды для определения ее эволюции и наблюдаемых характеристик.

  • звезда главной последовательности
  • красный гигант звезды

Звезды: Жизнь и смерть.

Звезда считается «рожденной», когда в ее центре начинаются реакции ядерного синтеза.Первоначально водород превращается в гелий глубоко внутри звезды. Звезда, преобразующая водород в гелий, называется звездой главной последовательности . Звезды проводят большую часть своей жизни как звезды главной последовательности, превращая водород в гелий в своих центрах или ядрах. Звезда может оставаться звездой главной последовательности в течение миллионов или миллиардов лет.

Большинство звезд во Вселенной, около 90%, являются звездами главной последовательности. Солнце - звезда главной последовательности.

Звезды главной последовательности не все одинаковы.При рождении они имеют разную массу, в зависимости от того, сколько вещества доступно в туманности, из которой они образовались. Эти звезды могут иметь массу от одной десятой массы Солнца до 200 раз массивнее. Звезды разной массы обладают разными наблюдаемыми свойствами.

Звезды главной последовательности бывают разных размеров и цветов. Их размеры колеблются от 0,1 до 200 раз больше Солнца. Их цвет определяется температурой поверхности и может колебаться от менее 3000 ° C (красный) до более 30 000 ° C (синий).

Обычно красный цвет ассоциируется с жаром, а синий - с холодом. Но в звездах чем голубее звезда, тем она горячее, а чем она краснее, тем старше и холоднее.

Звезды главной последовательности также имеют разный цвет в зависимости от температуры их поверхности. Посмотрите на следующую картинку и правильно обозначьте температуры всех звезд, используя список температур ниже. Какая звезда представляет наше Солнце?

Температурный список: 3000 ° C, 4500 ° C, 6000 ° C, 10 000 ° C, 40 000 ° C

На следующем изображении показаны правильные метки для температур разных звезд:

Желтая звезда представляет наше Солнце.

Почему более горячие звезды имеют более голубой цвет? Можете ли вы вспомнить, что вы узнали о спектре видимого света в 8 классе? Синий цвет соответствует свету с более короткими длинами волн (более высокими частотами), чем красный цвет. Более короткие длины волн (более высокие частоты) соответствуют более высоким энергиям и, следовательно, более высоким температурам. Это также видно в пламени огня или свечи. Если вы посмотрите на пламя, центральные области будут более голубыми (и более горячими), чем внешние области, которые оранжевые и желтые.

Отпечаток этого художника показывает относительные размеры молодых звезд, от мельчайших «красных карликов» с массой около 0,1 солнечной массы, «желтых карликов» с малой массой, таких как Солнце, до массивных звезд «голубых карликов», весящих в восемь раз больше Солнца. , а также звезда с массой 300 солнечных масс по имени R136a1.

Самые большие звезды во Вселенной.

Цвета звезд.

Орион - легко узнаваемое созвездие, видимое как в городах, так и в темном небе.В этом упражнении учащимся нужно будет посмотреть на ночное небо, чтобы определить созвездие, определить звезды Бетельгейзе и Ригель и отметить их разницу в цвете. Орион поднимается на востоке примерно с 00:30 в начале октября, однако по мере прохождения месяцев поднимается раньше. К началу декабря Орион виден примерно с 20:30 на востоке. Если наблюдение созвездия невозможно, вы можете попросить учащихся вместо этого взглянуть на изображение созвездия в этой главе.

Это первое прямое изображение звезды, отличной от Солнца, сделанное с помощью космического телескопа Хаббла НАСА. Это Бетельгейзе, звезда, обозначающая плечо Ориона, которую мы видим в правом нижнем углу созвездия, когда рассматриваем Орион в южном полушарии.

Бетельгейзе настолько огромна, что, если бы она заменила Солнце в центре нашей солнечной системы, ее внешняя атмосфера простиралась бы за орбиту Юпитера (см. Масштаб в левом нижнем углу изображения).

МАТЕРИАЛЫ:

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Для этой задачи необходимо чистое небо.Посмотрите ночью на восток и найдите созвездие Ориона. Фотография созвездия включена в эту главу для справки.
  2. Определите звезды Бетельгейзе и Ригель.

В начале октября Орион виден на востоке примерно с 00:30 до утра. С начала ноября Орион виден на востоке примерно с 22:30, а с начала декабря он виден на востоке примерно с 20:30.

ВОПРОСЫ:

Что вы заметили в цвете двух звезд Бетельгейзе и Ригель?


Бетельгейзе красного цвета, а Ригель синего цвета.

Как вы думаете, почему звезды выглядят иначе? Подсказка: посмотрите на цвета звезд на диаграмме перед этим упражнением, чтобы увидеть, что это говорит нам об их температуре.


Ригель намного горячее, чем Бетельгейзе, поэтому он более синий.

Продолжительность жизни звезды главной последовательности зависит от ее массы. Более массивные звезды переходят на следующие этапы своей жизни быстрее, чем звезды с меньшей массой.Фактически, они являются звездами главной последовательности в течение более короткого времени, чем звезды с меньшей массой.

Звезда с большей массой может иметь больше материала, но она также быстрее расходует его из-за более высокой температуры. Например, Солнце проведет около 10 миллиардов лет как звезда главной последовательности, а звезда, в 10 раз массивнее, прослужит только 20 миллионов лет. Красный карлик, который составляет половину массы Солнца, может просуществовать от 80 до 100 миллиардов лет.

Когда водород в центре звезды истощается, ядро ​​звезды сжимается и нагревается.Это заставляет внешнюю часть звезды, звездную атмосферу, которая все еще состоит в основном из водорода, начинает расширяться. Звезда становится больше и ярче, а температура ее поверхности понижается, и она начинает светиться красным. Теперь это звезда красного гиганта . Бетельгейзе, как вы заметили в предыдущем упражнении, является звездой красного гиганта.

Красочный вид шарового звездного скопления NGC 6093 в Млечном Пути, содержащего сотни тысяч древних звезд. Особенно очевидны ярко-красные гиганты, звезды, похожие на Солнце по массе, которые приближаются к концу своей жизни.

Шаровые скопления особенно полезны для изучения звездной эволюции, поскольку все звезды в скоплении имеют одинаковый возраст (около 10-15 миллиардов лет), но охватывают диапазон звездных масс.

Почему красный гигант светится красным?



Она красная, потому что остыла по сравнению с тем, когда она была звездой главной последовательности.

Как вы думаете, почему красные гиганты называют «звездами-гигантами»?



Его называют гигантом, потому что внешние слои расширились наружу, и звезда стала намного больше, чем когда она была звездой главной последовательности.

.

В конце концов ядро ​​звезды становится достаточно горячим для начала следующей ядерной реакции: атомы гелия сталкиваются и сливаются с более тяжелыми элементами, такими как углерод и кислород. Однако со временем гелий в активной зоне также истощится. С этого момента судьба звезды определяется ее массой.

Ученые открывают соседнюю планету, пожирающую звезды.

Для звезд среднего размера, таких как Солнце, температура в их центрах никогда не станет достаточно высокой, чтобы сплавить вновь образованный углерод и кислород в более тяжелые элементы, и поэтому они не будут развиваться дальше.После фазы красного гиганта звезда становится нестабильной и в конечном итоге умирает, как вы узнаете в следующем разделе.

Прокрутите эту интерактивную анимацию, чтобы получить представление о масштабе некоторых звезд и других объектов в нашей Вселенной. http://htwins.net/scale2/

Анимация, указанная в поле Посетите , представляет собой очень полезный инструмент, позволяющий учащимся почувствовать масштаб Вселенной.Если возможно, вы можете спроецировать это в своем классе и масштабировать от человека до самого конца, пока не дойдете до некоторых из массивных сверхгигантов, а затем и дальше. Вы также сможете увидеть масштаб некоторых объектов, упомянутых в этой главе, таких как Крабовидная туманность, Большое Магелланово Облако и Столпы Созидания.

Относительные размеры Земли, современного Солнца и красной звезды-сверхгиганта, Canis Majoris, в созвездии.Солнце в конечном итоге превратится в звезду красного гиганта примерно через 4,5 миллиарда лет.

Смерть звезды

В этом разделе учащиеся узнают, как умирают звезды. Основное внимание уделяется смерти звезды с низкой массой, такой как Солнце. Однако для полноты картины также кратко упоминается способ гибели звезд большой массы. В этом разделе есть два занятия, связанных с жизнью звезд, подобных Солнцу. Оба они призваны помочь учащимся запомнить и понять последовательность фаз, которые проходит звезда, подобная Солнцу, в течение своей жизни.В звёздной эволюции много незнакомой терминологии, которая может сбивать с толку учащихся. Будем надеяться, что, выполняя задания, а не просто читая о различных этапах эволюции солнечной звезды, учащиеся найдут предмет более легким для понимания.

  • планетарная туманность
  • белый карлик
  • черный карлик
  • сверхновая
  • нейтронная звезда

Когда звезда вступает в заключительную стадию своей жизни, после того как она стала красным гигантом, звезда становится нестабильной и расширяется и сжимается снова и снова.Это приводит к тому, что внешние слои звезды отделяются от центральной части звезды, и они мягко разлетаются в космос. Когда последний газ во внешних слоях звезды уносится ветром, он образует расширяющуюся оболочку вокруг ядра звезды, называемую планетарной туманностью . Планетарные туманности красиво светятся, поскольку они поглощают энергию, излучаемую горячей центральной звездой. Их можно найти в самых разных формах, как показано на следующих изображениях.

Туманности - это туманности.Планетарные туманности не имеют ничего общего с планетами, но были названы так в 1700-х годах, потому что напоминали планеты, когда их наблюдали в телескопы того времени.

Планетарная туманность отличается от звездной туманности. Звездная туманность - это место рождения звезд, а планетарная туманность - это то, что некоторые звезды образуют в конце своей жизни.

Красивая кольцевая туманность. Газ освещается светом центральной звезды, которая представляет собой слабую белую точку в центре туманности.Туманность Бумеранг - молодая планетарная туманность и самый холодный объект, обнаруженный на данный момент во Вселенной. Туманность Кохоутек 4-55 содержит внешние слои красной гигантской звезды, которые были изгнаны в межзвездное пространство, когда звезда находилась на поздних стадиях своей жизни. .Туманность Бабочка. Саму умирающую центральную звезду нельзя увидеть, потому что она скрыта в кольце пыли в форме пончика, туманности Гантель, туманности Спираль.

Туманность Бабочка - это умирающая звезда, которая когда-то была в пять раз больше Солнца.То, что напоминает крылья бабочки, на самом деле является горячими облаками газа, несущимися в космосе со скоростью почти 1 миллион километров в час - достаточно быстро, чтобы добраться от Земли до Луны за 24 минуты!

Земля поглотила красный гигант за 5 миллиардов лет.

Экскурсия по планетарной туманности.

Через некоторое время после расплывания внешних слоев у центральной звезды закончится топливо.Когда это происходит, центральная звезда начинает умирать. Гравитация заставляет звезду коллапсировать внутрь, и звезда становится невероятно плотной и компактной, размером с Землю. Затем звезда превратилась в белый карлик .

Ультрафиолетовое изображение туманности Хеликс. По мере того, как звезда в центре приближается к концу своей жизни и у нее заканчивается топливо, она сжимается в гораздо меньшие, более горячие и плотные белые карлики.

Белые карлики получили это название из-за их небольшого размера и из-за того, что они такие горячие, что сияют раскаленным добела светом.Центральные части звезд намного горячее, чем их поверхность, а белый карлик состоит из оставшихся центральных частей звезды, что объясняет, почему они такие горячие.

На следующем изображении показан относительный размер Сириуса B, соседнего белого карлика, по сравнению с некоторыми планетами в нашей солнечной системе. Звезды и звездные остатки могут быть меньше планет.

Белые карлики больше не производят энергию с помощью ядерных реакций и поэтому излучают свою энергию в космос в форме света и тепла.Со временем они медленно остывают. В конце концов, когда вся их энергия уходит, они больше не излучают свет. Сейчас звезда является мертвым черным карликом и останется такой навсегда.

Белые карлики настолько плотны, что одна чайная ложка материала белого карлика весит до 100 000 кг.

Это задание можно выполнять парами или небольшими группами.Это упражнение демонстрирует жизнь звезды, похожей на Солнце, с использованием желтого шара, представляющего Солнце. Учащиеся должны следовать инструкциям, чтобы продемонстрировать каждую из фаз, которые проходит звезда, такая как Солнце, в течение своей жизни. Это действие лучше всего выполнять в парах, где один участник «отдает приказы», ​​а другой выполняет задание. Если у вас есть время, вы можете повторить упражнение, меняя пары местами.

МАТЕРИАЛЫ:

  • желтый круглый шар - по одному на пару или группу
  • черный маркер
  • красный маркер
  • ножницы
  • Маленький белый шарик из пенополистирола 2 см - по одному на пару

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. В этом упражнении вы будете работать в парах.Один из вас проинструктирует своего партнера, используя приведенные ниже инструкции. Ваш партнер будет следовать вашим инструкциям. Решите, кто из вас будет инструктором, а кто - экспериментатором.
  2. Экспериментатор: Вставьте белый шарик из пенополистирола в сдутый баллон.
  3. Инструктор: Прочтите пошаговые инструкции из приведенной ниже таблицы (в порядке). Сначала укажите время от рождения звезды, указанное в левой колонке, затем скажите партнеру, что ему делать с воздушным шариком.
  4. Экспериментатор: Очень внимательно следуйте инструкциям вашего партнера. Вы продемонстрируете, как звезда, похожая на Солнце, со временем эволюционирует.

Номер шага

Инструкции

1) Рождение звезды

Надуйте воздушный шар до диаметра примерно 6 см

2) 5 миллионов лет

Подождите

3) 10 миллионов лет

Подождите

4) 500 миллионов лет

Подождите - вокруг звезды формируются планеты.

5) 1 миллиард лет

Немного надуть воздушный шар

6) 9 миллиардов лет

Надуйте воздушный шар и раскрасьте его

красный - теперь это звезда красного гиганта

7) 10 миллиардов лет

Немного надуйте воздушный шар.Сейчас сдуваются внешние слои. Чтобы смоделировать это, медленно дайте воздушному шару спуститься. Разрежьте шарик на кусочки и рассыпьте их вокруг белого шарика. Теперь звезда стала белым карликом (шаром), окруженным планетарной туманностью (частями воздушного шара).

8) 50 миллиардов лет

Переместите планетарную туманность подальше от белого карлика.

9) 500 миллиардов лет

Удалите планетарную туманность и раскрасьте шар

черный - звезда теперь черный карлик.

Различные стадии эволюции звезды, такой как Солнце, суммированы на диаграмме ниже и сравниваются с жизненным циклом человека.

Давайте подробнее рассмотрим жизнь нашей звезды, Солнца.

Как умрет Солнце.

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. На схеме ниже показана жизнь нашего Солнца. Солнце - распространенный тип звезд среднего размера и массы.
  2. Завершите предложения, заполнив пробелы, которые обобщают эволюцию нашего Солнца во времени.

ВОПРОСЫ:

Солнце в настоящее время проходит примерно половину своей жизни как __________ звезда. Примерно через 4,5 миллиарда лет Солнце раздуется и сформирует __________ звезду, которая поглотит Землю.



Солнце в настоящее время находится примерно на полпути своей жизни как звезда главной последовательности .Примерно через 4,5 миллиарда лет Солнце раздувается и сформирует красный гигант , который поглотит Землю.

После того, как Солнце превратилось в красного гиганта, оно в конечном итоге станет нестабильным и раздуется своими внешними слоями, образуя красивый __________. Центральное ядро ​​Солнца останется открытым в центре планетарной туманности.



После того, как Солнце превратилось в красного гиганта, оно в конечном итоге станет нестабильным и раздуется своими внешними слоями, образуя красивую планетарную туманность . Центральное ядро ​​Солнца останется открытым в центре планетарной туманности.

Когда в ядре Солнца закончится топливо, ядерные реакции начнутся __________.Тогда Солнце станет горячей __________ звездой, оставшейся в центре планетарной туманности.



Когда в ядре Солнца закончится топливо, ядерные реакции остановятся. . Тогда Солнце превратится в горячий белый карлик , оставшийся позади в центре планетарной туманности.

Поскольку в настоящее время ядерных реакций нет, белый карлик светит медленно, и он медленно остывает и в конечном итоге сформирует __________ карлик.



Поскольку в настоящее время ядерных реакций нет, белый карлик светит медленно, и он медленно охлаждается и в конечном итоге сформирует черный карлик .

В этом упражнении учащиеся создадут плакат, показывающий различные стадии звездной эволюции звезды, подобной Солнцу.Идея состоит в том, чтобы создать блок-схему, показывающую, какой этап ведет к следующему. Учащиеся могут использовать фотографии или рисунки, напечатанные из Интернета, или они могут рисовать свои собственные рисунки в зависимости от времени и имеющихся ресурсов. Пример представлен ниже для руководства.

МАТЕРИАЛЫ:

  • бумага или открытка для плаката
  • карандаши, мелки или краски для рисования
  • распечаток фотографий или изображений различных этапов жизни Солнца

Если учащиеся имеют доступ к Интернету, они могут распечатать изображения различных этапов.в противном случае они могут использовать справочные схемы в книге для рисования изображений.

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Нарисуйте блок-схему, показывающую ключевые этапы жизни звезды, похожей на Солнце. Включите рождение, жизнь, старение и смерть звезды. Если у вас есть доступ к распечаткам фотографий или рисунков ключевых этапов, вы можете наклеить их на плакат вместо того, чтобы рисовать ключевые этапы.
  2. Обозначьте каждую стадию и четко укажите стрелками направление потока на стадиях эволюции.
  3. Продвинутый уровень: Запишите приблизительно, сколько длится каждый этап. Вы можете использовать временную шкалу эволюции Солнца в этой главе, чтобы помочь вам.

ВОПРОСЫ:

В бескрайних холодных облаках газа и пыли, называемых туманностями.

Почему так назван красный гигант?



Его называют красным гигантом, потому что он красного цвета и намного больше звезды главной последовательности.

Какой звездный остаток останется после смерти такой звезды, как Солнце?


Что такое планетарная туманность?



Светящаяся туманность, образованная расширяющейся газовой оболочкой вокруг стареющей звезды.

Насколько велик белый карлик?


Примерно размером с Землю.

Следующая информация о сверхновых не входит в CAPS, но была включена сюда, поскольку рассмотренная ранее звездная эволюция объясняет звезды малого и среднего размера.Как здесь обсуждается, у гигантских звезд есть другой конец.

До сих пор мы рассматривали звезды, масса которых примерно равна массе нашего Солнца. Но как насчет более массивных звезд? Как они умирают?

Здесь мы говорим не о более крупных звезд, а о звездах, которые более массивных . Важен не размер, а масса звезды.

Звезды, масса которых превышает массу Солнца более чем в восемь раз, эффектно заканчивают свою жизнь.Когда водород в их ядрах истощается, они превращаются в красных сверхгигантов, которые даже больше красных гигантов.

Температура в ядрах этих сверхгигантов становится достаточно высокой, чтобы они могли плавить элементы тяжелее водорода и гелия.

Красный сверхгигант может последовательно соединять все более и более тяжелые элементы в течение нескольких миллионов лет, пока его ядро ​​не заполнится железом. В этот момент ядерные реакции прекращаются, и звезда быстро коллапсирует под действием собственной гравитации.Коллапсирующие внешние слои звезды ударяют по небольшому центральному ядру с такой силой, что они отскакивают и посылают рябь наружу через звезду, унося внешние слои звезды в космос в виде огромного взрыва, названного сверхновой .

Элементы, созданные внутри звезд, рассеиваются в космосе, когда внешние слои звезд сдуваются либо в планетарные туманности, либо в сверхновые. Эта звездная пыль перерабатывается и используется для формирования следующего поколения звезд и планет.Кальций в наших костях и железо в нашей крови образовались внутри звезд.

Крабовидная туманность. Это гигантское светящееся облако газа - остатки внешних слоев звезды, взорвавшейся в результате взрыва сверхновой. В центре - быстро вращающаяся нейтронная звезда.

Крабовидная туманность.

Японские и китайские астрономы зафиксировали вспышку сверхновой, которая привела к Крабовидной туманности почти 1000 лет назад в 1054 году.

В течение недели или около того одна сверхновая может затмить все другие звезды в своей галактике. Однако со временем они быстро блекнут. Оставшаяся центральная звезда либо сделана из нейтронов и называется нейтронной звездой , либо, если исходная звезда была действительно массивной, образуется черная дыра . Оставшаяся нейтронная звезда или черная дыра окружена расширяющимся облаком очень горячего газа.

Черная дыра - это область пространства, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может уйти.Гравитация настолько сильна, потому что материя была сжата в крошечном пространстве. Это может произойти, когда звезда умирает. Поскольку свет не может убежать, вы фактически не можете увидеть черную дыру. Черные дыры могут быть обнаружены по их гравитационному воздействию на близлежащие видимые объекты, или в случае черной дыры, которая активно поглощает материал из своего окружения, материал может излучать свет до того, как он будет засосан в черную дыру. Помимо черных дыр звездных масс, в центрах галактик есть гораздо более массивные черные дыры, которые называются сверхмассивными черными дырами.

Самые большие черные дыры во Вселенной и что внутри черных дыр

В феврале 1987 года астрономы наблюдали взрыв сверхновой, получивший название Supernova 1987A. Это один из самых ярких звездных взрывов, наблюдаемых с момента изобретения телескопа 400 лет назад. Сверхновая принадлежит Большому Магелланову Облаку, соседней галактике на расстоянии около 168 000 световых лет от нас. Несмотря на то, что звездный взрыв произошел около 166 000 лет до нашей эры, ее свет пришел сюда менее 25 лет назад.

Изображение сверхновой, получившей название Supernova 1987A. Внешние слои звезды образовали красивые кольца, расширяющиеся в космос.

Сверхновые также наблюдались невооруженным глазом до изобретения телескопа. 9 октября 1604 года наблюдатели за небом, в том числе астроном Иоганн Кеплер, заметили в небе «новую звезду». Теперь у нас есть изображения остатков сверхновой, и мы знаем, что это не новая звезда, а смерть массивной звезды.

Остатки сверхновой звезды Кеплера.Взрыв наблюдался в 1604 году.

Сверхновая Кеплера была последней взрывающейся сверхновой, наблюдаемой в нашей галактике Млечный Путь.

Сводка

  • Звезды рождаются в гигантских холодных облаках газа и пыли, называемых туманностями.
  • Звезда рождается, когда становится достаточно горячей для реакции термоядерного синтеза в ее ядре.
  • Звезды проводят большую часть своей жизни как звезды главной последовательности, синтезируя водород с гелием в своих центрах.
  • Солнце прошло половину своей жизни в качестве звезды главной последовательности и через 4,5 миллиарда лет расширится и сформирует звезду красного гиганта.
  • Звезды, похожие на Солнце, заканчивают свою жизнь как планетарные туманности и оставляют после себя маленький горячий белый карлик в центре планетарной туманности.

Концептуальная карта

Карта концепций жизненного цикла звезд была начата, но вам нужно закончить ее, суммируя концепции для каждой стадии, а именно рождения, жизни и смерти звезды.

Как называются гигантские облака, в которых образуются звезды? [1 балл]


Nebulae (сингулярная туманность).

В жизненном цикле человека плод - это нерожденный ребенок в утробе матери.Как называется эквивалентный этап в жизни звезды? [1 балл]


Его называют протозвездой.

При каких условиях, по мнению астрономов, родилась звезда? [1 балл]



Если газа и пыли достаточно для того, чтобы температура стала достаточно высокой для начала ядерных реакций, тогда протозвезда технически будет называться звездой.

Какой цвет звезды более горячий, белый или желтый? [1 балл]


Белая звезда горячее желтой звезды.

Какую ядерную реакцию претерпевает звезда главной последовательности? [2 балла]



Звезда главной последовательности сжигает водород до гелия в своем ядре.Это называется ядерным синтезом.

Как только Солнце исчерпает запас водородного топлива, оно раздувается, образуя звезду какого типа? [1 балл]


Звезды с малой массой, подобные Солнцу, выбрасывают свои внешние слои.Как называется объект, который они формируют, когда это делают? [1 балл]


Звезды с малой массой выбрасывают свои внешние слои, образуя планетарную туманность.

Какая звезда осталась после планетарной туманности? [1 балл]


В чем разница между звездной туманностью и планетарной туманностью? [2 балла]



Звездная туманность - это то место, где рождаются звезды, а планетарная туманность - это то, что звезда формирует в конце своей жизни.

Изучите следующую диаграмму, показывающую эволюцию звезды.

  1. Предоставьте ярлыки для различных этапов. [5 баллов]

  2. Какие изменения происходят от стадии B к форме C? [2 балла]




  3. Через некоторое время после того, как на стадии D начнут сдуваться внешние слои, топливо центральной звезды истощится.Что заставляет звезду коллапсировать внутрь, чтобы стать Е? [1 балл]


  4. Что в конечном итоге происходит со звездой после стадии Е? [1 балл]



  1. Этикетка

    Этап

    А

    Звездная туманность

    В

    Звезда главной последовательности / Желтая звезда

    С

    Красный гигант

    D

    Планетарная туманность

    E

    Белый карлик

  2. Когда водород в центре звезды истощается, ядро ​​звезды сжимается и нагревается.Внешняя часть звезды, которая по-прежнему состоит в основном из водорода, начинает расширяться. Звезда становится больше, ярче, а температура ее поверхности понижается, и она начинает светиться красным. Теперь это звезда красного гиганта.

  3. Гравитация заставляет звезду коллапсировать внутрь и образовывать очень плотную звезду.

  4. Энергия белого карлика истощится, он перестанет излучать свет и навсегда станет черным карликом.

Массивные звезды умирают от мощных взрывов. Как называются эти взрывы? [1 балл]


Взрывы сверхновых (сингулярные сверхновые).

Итого [21 балл]

Как редактировать звездные фотографии: первые шаги к обработке в астрофотографии

Самый частый вопрос, который я задаю в социальных сетях, - это то, какую камеру я использую для астрофотографии.Затем, очень близко к этому, следует вопрос: «Как вы редактируете свои астрофотографии?» Ответить на этот вопрос непросто, и для многих это очень деликатный вопрос.

Не существует универсального рецепта, подходящего для всех видов астрофотографии. Нет даже рецепта, скажем, фотографий Млечного Пути. Каждое изображение создается в уникальных условиях и требует индивидуального подхода. Этому способствуют такие факторы, как световое загрязнение, свечение в небе и температура окружающей среды.

В этом руководстве по редактированию звездных фотографий я проделаю шаги редактирования, которые я использую для любой фотографии ночного пейзажа. Я буду использовать панораму ночного неба над Гранд Призматическим источником в Йеллоустонском национальном парке.

Снимок сделан на камеру Canon EOS 6D, модифицированную для астрофотографии, и на объектив Sigma 24mm f / 1.4 Art. Те же шаги можно применить практически к любой неотслеживаемой астрофотографии в широком поле зрения, сделанной ночью.

Имейте в виду, что я это делаю так; не единственный способ сделать это.Когда дело доходит до конечного результата обработки изображения, у вас могут быть разные предпочтения.

До и после сравнения редактирования звездного фото.

Мне нравится, что мои астрофотографии выглядят естественно, поэтому я не буду добавлять большого контраста в небо и определенно не сойду с ума по насыщенности. Вы можете делать со своими фотографиями все, что хотите. Я бы посоветовал только сохранить «настоящий» вид.

Получение права в поле

Первый шаг в успешной обработке ваших звездных фотографий происходит в полевых условиях, когда вы делаете снимок.Чтобы получить отличное изображение, вам нужно начать с хорошего необработанного файла.

Следуйте рекомендациям из моей статьи о гистограммах, и больше половины работы выполнено. Я твердо верю, что исходное изображение намного важнее, чем то, что вы делаете с ним при постобработке. Плохой необработанный файл не может быть сохранен, какие бы процедуры постобработки вы ни пробовали.

Одна вещь, которую следует помнить при фотографировании: будьте очень осторожны с фокусировкой. Вы можете изменить экспозицию, баланс белого или уменьшить шум на изображении, но исправить нерезкое изображение при постобработке точно не получится.

Подробнее: Как получить четкие и сфокусированные звезды на фотографиях Starscape

Обработка звездных фотографий в Lightroom

Когда дело доходит до программного обеспечения, вам в первую очередь нужен разработчик необработанных файлов. Я протестировал большинство доступных сегодня на рынке программ для разработчиков и пришел к выводу, что для астрофотографии нет лучшей альтернативы, чем Adobe Lightroom или Adobe Camera Raw.

Практически они идентичны. Если вы хотите провести более глубокую настройку, вам также пригодится Adobe Photoshop.

1. Коррекция объектива

После импорта файлов в Lightroom и выбора избранного я первым делом применяю коррекцию линз. Просто установив флажок, вы удалите хроматическую аберрацию в своем изображении. Все эти уродливые синие, зеленые или фиолетовые ореолы вокруг ярких звезд исчезнут.

Я также поставлю галочку в поле «Включить коррекцию профиля». Это исправляет искажение поля и виньетирование. Иногда виньетирование немного переоценивается программным обеспечением, и я буду корректировать это вручную.Я не использовал коррекцию профиля для этой фотографии, так как это панорама, и она не будет работать должным образом.

Это необработанный файл, используемый в этом руководстве.

2. Баланс белого

Вернувшись в верхнюю часть панели управления, мы переходим к настройке баланса белого (WB). Это один из наиболее важных этапов постобработки вашей астрофотографии. Это действительно может сделать или испортить фотографию ночного неба для меня.

Во время сеанса астрофотографии действительно не имеет значения, какую настройку баланса белого вы используете на своей камере, если вы снимаете в формате RAW.Съемка в формате RAW позволяет легко регулировать баланс белого при постобработке без каких-либо негативных эффектов.

Каков правильный баланс белого? Легко: такого нет. На цвет ночного неба будут влиять сумерки, световое загрязнение, свечение атмосферы (слабое излучение атмосферы Земли; обычно зеленое или красноватое), лунный свет, присутствие полярного сияния и т. Д.

Поиграйте с ползунками «Температура» и «Оттенок», пока не будете довольны результатом. Только не устанавливайте баланс белого на Вольфрам, как рекомендуют многие так называемые астрофотографы.Вы получите слишком синее изображение.

Ночью небо не синее, если только не присутствует Луна или вы не снимаете в сумерках. В противном случае небо будет иметь оттенки зеленого, желтого, темно-серого, темно-синего и т. Д. Небо определенно не пурпурное, как я вижу на многих популярных сегодня изображениях.

Когда дело доходит до цвета неба, я думаю, что 100% естественный вид - это лучший способ. Для стандартной камеры при съемке из темного места ваш баланс белого, скорее всего, будет в диапазоне от 4000K до 4500K.Если вы снимаете из места с очень сильным световым загрязнением, WB может быть около 3500K.

Эти числа не имеют значения при съемке камерой, модифицированной для астрофотографии, поскольку модифицированные камеры имеют совершенно другой спектральный отклик, чем стандартные камеры.

Будьте осторожны с ползунком «Оттенок». Вначале у вас может возникнуть соблазн сдвинуть его слишком сильно в фиолетовую сторону. Когда я делал снимок, было много воздушного свечения, поэтому часть неба приобрела ярко-зеленый оттенок.

3. Основные настройки

Если изображение окажется слишком темным, я добавлю немного экспозиции. В этом случае я немного снизил выдержку. Обычно я не трогаю ползунок «Контрастность» в Lightroom. Я могу использовать его позже для локальной корректировки, но я не добавляю контраст всей фотографии. Я также не слишком часто обращаюсь к черному и теневому. Это добавляет довольно много шума в темных областях фотографии.

4. Панель присутствия

Панель «Присутствие» обычно является фаворитом многих фотографов ночного неба.К сожалению, эта панель используется чрезмерно. Я не поклонник слайдера Clarity, так как с ним очень легко переборщить.

Если я добавлю чёткости к моим фотографиям, она всегда будет меньше 15. Я считаю, что выше этого значения звезды начинают выглядеть неестественно. С другой стороны, Dehaze - это инструмент, который может улучшить некоторые детали Млечного Пути. Однако я предпочитаю использовать его для локальных корректировок и при низких значениях.

5. Оттенок, насыщенность, яркость

Я никогда не использую ползунок «Насыщенность».Вместо этого я использую выборочную насыщенность на панели HSL. Если я хочу улучшить цвета всего изображения, я могу добавить очень небольшое количество яркости. Под низким я подразумеваю ниже 15.

Затем я перейду к панели HSL и настрою различные ползунки, пока не буду доволен всеми цветовыми оттенками на фотографии. Я вернусь к этой панели после некоторых настроек, которые могут повлиять на цвета на моей фотографии.

Это, наверное, та панель, на которой я трачу больше всего времени при постобработке фотографий звезд. Как я уже сказал, я очень разборчив с цветами и очень хочу, чтобы мое небо выглядело как можно более естественно.Если я буду обрабатывать фотографии северного сияния, я определенно уменьшу насыщенность для зеленого, так как цифровые фотоаппараты перенасыщают их.

6. Детальная панель

Давайте теперь сосредоточимся на панели "Подробности". Здесь мы можем установить резкость и выполнить шумоподавление. В разделе «Повышение резкости» есть ползунок, который многие люди пропускают: ползунок «Маскирование».

Этот ползунок позволяет не применять резкость к определенным областям изображения; вы определенно не хотите резкости шума.Шум всегда будет более заметен в более темных областях изображения, поэтому вам нужно их замаскировать.

А как узнать, где нанесена маска? Удерживая клавишу Option (Alt на компьютере с Windows), сдвиньте ползунок «Маскирование». Внезапно ваше изображение становится черно-белым. Повышение резкости не будет применяться в черной области, а только в белой области.

Теперь переместите ползунок, пока не добьетесь нужного результата с замаскированной областью изображения. Я считаю, что значения около 90 являются наиболее полезными в астрофотографии.

Отрегулируйте ползунок шумоподавления до тех пор, пока не удовлетворитесь уровнем шума на фотографии. Будьте осторожны, чтобы не переборщить с этим, так как финальное изображение будет иметь «молочный» оттенок. Кроме того, не переходите на очень высокие уровни с подавлением цветового шума, так как это может привести к потере цвета у некоторых звезд. Держите его ниже 60.

7. Местные корректировки

Чтобы улучшить детализацию определенных областей наших изображений, нам необходимо применить локальные корректировки.

Мы можем использовать инструмент градиента, если мы хотим сделать передний план немного ярче или мы хотим применить определенные настройки ко всей области неба на фотографии.Будьте очень осторожны с количеством осветления, которое вы наносите на передний план. Астрофотография обычно делается ночью, и вы не хотите, чтобы ваш передний план выглядел как дневной. Кроме того, попытка осветлить темные области приведет к появлению большого количества шума.

Здесь я применил к фотографии немного Dehaze. Ползунок Dehaze очень полезен для детализации Млечного Пути. Но, как и любой другой слайдер, используйте его осторожно. У вас может возникнуть соблазн сделать Млечный Путь очень контрастным. Сопротивляйтесь этому искушению. Я также добавил градиент к нижней части изображения и увеличил экспозицию на 0.1.

Еще один инструмент, который можно использовать для локальных корректировок, - это кисть. В этом случае я закрасил Млечный Путь и сделал некоторые тонкие настройки. Я добавил немного Dehaze только в Млечный Путь. Не слишком сильно, потому что я не хочу, чтобы оно сильно отличалось от остального неба. Вы также можете поэкспериментировать с ползунком текстуры.

Предыдущее приложение Dehaze немного изменило мой Млечный Путь в сторону фиолетового, поэтому я исправил это с помощью ползунка «Оттенок». Я также немного уменьшил тени и черный, чтобы получить больше текстуры в темных облаках Млечного Пути.

Если у меня есть серия похожих изображений, снятых в одинаковых условиях, я воспользуюсь инструментом «Синхронизация» в Lightroom, чтобы применить одинаковые настройки ко всем из них.

Переход в Photoshop

Это почти моя рутина в Lightroom. Затем я беру фотографию в Adobe Photoshop, чтобы немного уменьшить количество звезд. Из-за различных правок, которые вы применяете в Lightroom, звезды могут выглядеть на вашем изображении немного неестественно и слишком яркими.

Все эти настройки отлично подходят для улучшения структур в Млечном Пути, например, но некоторые из них вредят аспекту звезд.Применяя некоторое уменьшение количества звезд, вы избавитесь от раздутых звездочек. Однако не применяйте уменьшение звездочки к фотографиям, сделанным с помощью диффузного фильтра. Вот очень простой алгоритм уменьшения количества звезд, который я использую:

Откройте изображение в Photoshop и продублируйте базовый слой. Возьмите инструмент «Пипетка» и выберите цвет белой звезды. Перейдите в Select> Color Range. С помощью ползунка «Нечеткость» регулируйте выделение, пока не будут выделены все звезды. Вы можете использовать пипетки + и -, чтобы уточнить свой выбор.

Когда вы закончите, нажмите OK. Ваш выбор будет отмечен «марширующими муравьями». Если вам не нравятся «муравьи», вы можете просто нажать Command (Control в Windows) и H. Теперь перейдите в Select> Modify> Feather и установите радиус растушевки 1 пиксель.

Выберите «Фильтр»> «Другое»> «Минимум». Сначала убедитесь, что выбран параметр «Сохранить округлость». Установите радиус пикселя от 0,3 до 0,8. Я бы рекомендовал придерживаться 0,5. Вам может понравиться небо с еще большим количеством уменьшенных звезд, но я считаю, что после определенного значения оно начинает выглядеть странно.

Нажмите ОК, объедините слои, и все готово.

Если на ваших снимках есть кабели, спутники или самолеты, оставьте их там. Клонирование таких объектов, скорее всего, приведет к дублированию звезд на небе.

Вот окончательное изображение:

Пройдя несколько не очень сложных шагов, мы пришли к окончательному результату.

Заключение

Конечно, есть и более продвинутые методы, такие как наложение изображений для уменьшения шума или специальные алгоритмы обработки, используемые для фотосъемки звездных следов.Об этом в будущих статьях.

Чистое небо!

Форма Млечного Пути по данным Starcounts

Дополнительная литература с сайта www.astronomynotes.com


Одним из самых известных астрономов 18 -го века был сэр Уильям Гершель. Его известность в основном связана с открытием планеты Уран, но другой очень важной его работой была картина Млечного Пути, полученная с помощью техники, которую он назвал «звездным измерением». Гершель наблюдал небо в более чем 600 различных местах и ​​пересчитал каждую звезду, которую он мог видеть, до видимого предела яркости своего телескопа.Он предположил, что все звезды имеют одинаковую собственную светимость, чтобы он мог оценить расстояние до каждой звезды от Земли (эта работа была сделана до создания диаграммы HR и до того, как мы поняли истинный диапазон светимости звезд). Используя свои данные, он создал карту всего неба, на которой было указано количество звезд, которые он подсчитал, и их расстояния от Земли. Это воспроизведено на изображении ниже.

Рис. 8.4: Карта Гершеля Млечного Пути из публикации Гершеля 1785 года, показывающая его карту Млечного Пути, составленную из его подсчета звезд в различных частях неба.

Источник: О строительстве небес. Уильям Гершель, эсквайр. F. R. S. Философские труды Лондонского королевского общества , Vol. 75. (1785), стр. 213-266.

Обратите внимание на изображение выше, что Гершель указал местоположение Солнца - это более темная звезда около центра изображения. Вывод, который вы можете сделать из работы Гершеля, заключается в том, что Солнце находится в центре Млечного Пути или находится рядом с ним.

В начале 20-го - -го - -го века астроном Якобус Каптейн организовал даже более впечатляющий эксперимент, чем Гершель, по нанесению на карту Млечного Пути.Опираясь на помощь астрономов со всего мира, Каптейн приобрел фотографии областей на небе, которые он назвал «Избранными областями», и подробно изучил видимую яркость звезд на фотографиях и дополнил их исследованиями их скорости. Он использовал все эти данные для построения более точной карты Млечного Пути, чем Гершель. Ниже представлена ​​карта Каптейна.

Рис. 8.5: Вселенная Каптейна из его публикации 1922 года о его фотографическом обзоре подсчета звезд.

На карте выше вы можете видеть, что Каптейн представляет Млечный Путь в виде сплющенного диска с радиусом приблизительно 8500 парсеков. Солнце немного смещено от центра, но ближе к центру, чем к краю. Итак, и Гершель, и Каптейн примерно согласились с характеристиками Млечного Пути. Они оба обнаружили, что Солнце находится близко к центру распределения звезд Млечного Пути и что система представляет собой сплющенную структуру, которая в несколько раз длиннее, чем ее толщина.К сожалению, ни Гершель, ни Каптейн не знали достаточно, чтобы объяснить один чрезвычайно важный эффект, исказивший их результаты. Таким образом, хотя оба они провели впечатляющие эксперименты по изучению Млечного Пути, они оба ошиблись в своих выводах! Свет блокируется пылью даже в областях, которые не так очевидны, как темные туманности. Следовательно, гашение света материалом между звездами важнее, чем предполагали Гершель или Каптейн, и именно этот эффект заставил их обоих получить неверные результаты для размера и формы Млечного Пути.

Рисунок 8.6: Хаббловское изображение глобул Бока в IC 2944, которое показывает, как эти темные туманности блокируют свет фоновых объектов от достижения Земли.

Мы уже обсуждали часть материала, обнаруженного между звездами, называемого межзвездной средой или ISM. В ISM много газа, и мы можем непосредственно наблюдать этот газ, когда он излучает свет, создавая туманность. В ISM также присутствует изобилие пыли , которое можно наблюдать, потому что оно влияет на свет, доходящий до нас от далеких звезд.Эта пыль состоит из микроскопических твердых частиц. Вспомните из Урока 5 (стр. 2), что когда фотон света встречает частицу пыли, он может рассеиваться, в результате чего свет от удаленного источника за облаком пыли становится более тусклым. Вспомните также, что пыль заставляет свет от далеких источников казаться более красным, чем когда он был испущен.

Комбинированные эффекты межзвездного поглощения и покраснения пылью делают невозможным наблюдение звезд, расположенных за слишком большим количеством пыли.Из-за этого наш взгляд на Млечный Путь заблокирован во многих направлениях. Популярная аналогия - представить себя за рулем в густом тумане. Вы можете видеть фары других автомобилей, только когда они подходят очень близко к вам. Кроме того, если туман довольно однородный, вы сможете видеть только на одинаковом расстоянии в каждом направлении, например, вы можете видеть только все фары в радиусе 20 футов. Из-за пыли в нашей галактике в оптическом свете мы можем хорошо видеть только близлежащие звезды. Это означает, что мы не можем видеть все границы распределения звезд в космосе.Поскольку из-за пыли мы можем видеть примерно одинаковое расстояние в каждом направлении, с которым смотрим в небо, это создает иллюзию, что Солнце находится в центре распределения звезд.

Есть несколько методов, которые мы можем использовать, чтобы обойти это ограничение наблюдения сквозь пыль, и те, которые показали, что Млечный Путь намного больше, чем предполагали Гершель или Каптейн.

Наблюдения Тихо Браге

Наблюдения Тихо Браге
Наблюдения за
Тихо Браге

Как мы уже отмечали, современная астрономия построена на взаимодействии между количественный наблюдения и проверяемые теории, которые пытаются объяснить те наблюдения логическим и математическим способом.Важнейшим ингредиентом Коперниканской революции было приобретение большего точные данные о движении объектов на небесной сфере.

Точные наблюдения до изобретения телескопа

Датский дворянин, Тихо Браге (1546–1601) внес важный вклад в разработку самые точные инструменты, доступные до изобретения телескопа для наблюдая за небом. Браге сделал свои наблюдения из Ураниборг, на остров в звуке между Дания и Швеция назывались Хвен.В инструменты Браге позволили ему определить более точно, чем было возможно детальное движение планет. В частности, Браге составил обширные данные о планете Марс, которые позже окажутся решающими для Кеплер в его формулировка законов движения планет, потому что это было бы достаточно точный, чтобы продемонстрировать, что орбита Марса была не кругом, а эллипс.

Жизнь и времена Тихо Браге

По общему мнению, Браге был чрезвычайно ярким персонажем.Он якобы вызвал сокурсника на дуэль на мечах в споре о том, кто лучший математик. Нос Браге был частично отрезан, и ему сказали, что он носить замена золота и серебра на которой он постоянно растирал масло. Он впал в немилость, когда пришел новый король. власть в 1588 году, и вскоре после этого переехал в Прагу. Это имеет большое историческое значение потому что этот шаг в конечном итоге сделает данные Браге доступными для Кеплера, который тоже поехал в Прагу, чтобы стать помощником Браге.Считается, что Браге умер, когда заразился инфекцией мочевыводящих путей. во время посещения банкета, устроенного бароном в Праге в котором он много пил, но чувствовал, что этикет помешали ему встать из-за стола, чтобы перед уходом хозяина успокоиться.

Сводка вкладов Браге

Среди важных вкладов Браге:
  1. Он сделал самые точные наблюдения, которые когда-либо были сделаны, изобретая лучшие инструменты, доступные до изобретения телескопа.
  2. Его наблюдения движения планет, особенно Марса, предоставил важные данные для более поздних астрономов, таких как Кеплер, для построения нашей Настоящая модель солнечной системы.
  3. Он наблюдал сверхновая звезда (буквально: nova = "новая звезда") в 1572 г. (теперь мы знаем, что сверхновая - это взрывающаяся звезда, не новая звезда). Это была "звезда" который появился внезапно там, где его раньше не видели, и был виден в течение около 18 месяцев до исчезновения из поля зрения. Поскольку это явно представляло изменения в небе, преобладающее мнение считало, что сверхновая на самом деле не была звезда, но какое-то местное явление в атмосфере (помните: небеса были должно быть неизменным с точки зрения Аристотеля).Браге дотошный наблюдения показали, что сверхновая не меняла положения относительно другие звезды (без параллакса). Следовательно, это была настоящая звезда, а не локальный объект. Это было раннее свидетельство против неизменной природы небес, хотя Браге не интерпретировать отсутствие параллакса для звезд правильно, как мы обсудим ниже.
  4. Браге провел тщательные наблюдения за кометой в 1577 году. параллакс кометы, он смог показать, что комета находится дальше чем Луна.Это противоречило учению Аристотеля, который считал, что кометы были атмосферными явлениями («газы, горящие в атмосфере» был обычным объяснение среди аристотелистов). Что касается сверхновой звезды, кометы представляли очевидное изменение в небесной сфере, которая должна была быть неизменный; кроме того, было очень трудно приписать однородный круговой движение к комете.
  5. Он сделал лучшие измерения, которые когда-либо были сделаны в поисках звездный параллакс.Не обнаружив параллакса для звезд, он (правильно) пришел к выводу, что либо
    • Земля была неподвижна в центре Вселенной, или
    • звезды были так далеко, что их параллакс был слишком маленький по размеру.

    Не единственный раз в человеческой мысли великий мыслитель сформулирован главный вопрос правильно, но потом сделал неправильный выбор из возможных ответов: Браге не верил, что звезды могут быть так далеко и так пришел к выводу, что Земля была центром Вселенной и что Коперник ошибался.

  6. Браге предложил модель Солнечной системы, которая была промежуточной между модели Птолемея и Коперника (в центре была Земля). Это оказался неверным, но был наиболее распространенная модель Солнечной системы какое-то время.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.