Holdet 2024 as SLM - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Viborg Gymnasium
Fag og niveau Astronomi C
Lærer(e) Maria Boje Langkilde-Lauesen
Hold 2024 as SLM (as)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Solsystemet
Titel 2 Himlen over os
Titel 3 Stjerner
Titel 4 Exoplaneter og liv i universet
Titel 5 Galakser og sorte huller
Titel 6 FUT og billeder i astronomien
Titel 7 Universet

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Solsystemet

Jordens bane om Solen
Solens bane over himlen set fra Danmark, samt forklaringen herpå. Kulminationshøjde og dagsbuer.

Solsystemets dannelse og opbygning

Planeter i solsystemet (rækkefølge, gas- og klippeplaneter, kriterier for at være en planet)

Andre objekter i solsystemet (overfladisk berørt): måner, asteroider, kometer, dværgplaneter. Kuiperbæltet, asteroidebæltet

Baner i solsystemet: måle-enheden AE, ekliptika, excentricitet, Keplers love, bevægelse om fælles tyngdepunkt, banehældninger, hvad der karakteriserer forskellige objekters baner, snegrænsen.

Tyngdekraft (på Jorden), formlen for tyngdekraft.
Tyngdeaccelerationen: formel og dens betydning for forholdene på et objekts overflade.

Kelvin temperaturskala.
Venus: holdet har arbejdet med planeters overfladetemperaturer ud fra især albedo og ligevægtstemperatur (incl. formlen for denne) med udgangspunkt i Venus.

Projektarbejde om Jupiter, hvor eleverne har valgt sig ind på forskellige emner med relation til Jupiter og lavet postere om dem.

Øvelser:
-Solargraf (eleverne har lavet deres egen solargraf, som har "optaget" et billede af Solens bane fra august 23 til og med januar 24.)
-Undersøgelse af tyngdekraften på Jorden
-1L mælk på andre planeter
-Desuden har holdet lavet små kvalitative øvelser: solsystemets dannelse med peber i vand, skalamodel af solsystemet på bon-rulle samt bevægelse om fælles tyngdepunkt med to bolde og snor.

Onenote: sektionen "Solsystemet".
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Himlen over os

Lysets fart, lysår.
Lys og elektromagnetisk stråling, bølgelængde.

Himmelkuglen
Ekliptika
Stjernehimlens daglige og årlige ændring, herunder Nordstjernen
Stjernebilleder og stjernetegn, astrologien vs. astronomiens blik på disse. Dyrekredsen.

Planeter på nattehimlen

Anvendelsen af Stellarium

Vi observerede (kun med det blotte øje) stjerner og planeter sammen i i forbindelse med et foredrag på VK.

Onenote: sektionen "Himlen over os"
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Stjerner

Solen:
   Energiproduktion,
   Lys
   Tyngdeaccelerationen på Solens overflade
   Hydrostatisk ligevægt
   Differentiel rotation
   Magnetfelt.
   Solpletter og solaktivitet.
   Solens 11 års cyklus.
   Koronaen.
   Solvinden
   Soludbrud

Stjerneudvikling i korte træk:
   Stjernedannelse.
   Hovedserien
   Kæmpestjernefasen


Hydrostatisk ligevægt.

Størrelsesklasser: absolut størrelsesklasse og tilsyneladende størrelsesklasse.

Supernovaer
Spektre i astronomien: Absorptionsspektre, emissionsspektre, grundstoffernes fingeraftryk.

Stjerners farve og temperatur;
Planck-kurver
Wiens lov.
Sammenhængen mellem stjerners radius, temperatur og lysstyrke (eleverne kan læse om den anvendte formel på siden "Stjerners størrelse, farve og lysstyrke i onenote (Sektion: stjerner. Side: Modul 5).

HR-diagrammet og dets anvendelsen i forhold til stjerneudvikling.

Parallaksemetoden: princippet i metoden samt hvordan parallaksevinklen bruges til at finde afstanden til nære stjerner. Enheden parsec.

Øvelser:
*Hastigheden af et soludbrud
*Solobservationer (grundet vejret lavede holdet først observationerne under forløbet om exoplaneter. Eleverne kan derfor finde materialer til observationerne i forløbet "Exoplaneter" under Modul 6)
*Parallaksemetoden

Film: På rumrejse til Solen om Parker Solar Probe missionen. Bookes til eleverne så de kan se den i eksamensperioden.

Onenote: sektionen "Stjerner"
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Exoplaneter og liv i universet

Hvad er en exoplanet
Hvad der er karakteristisk for exoplaneterne vi har opdaget indtil nu: antal, typer
Eksempler på exoplaneter og exoplanetsystemer. Holdet har arbejdet med nyheden om K2-18b: hycean exoplanet, hvor Webb-teleskopet har fundet mulige tegn på liv i atmosfæren via spektroskopi (25.april).

Den beboelige zone

Transitmetoden (kaldes også passagemetoden), lyskurver og hvad de kan lære os om exoplaneten. Herunder hvordan exoplaneters radius kan beregnes fra lyskurven.  
Kort om Kepler- og TESS-missionerne - deres forskelle og ligheder

Udfordringer forbundet med at finde liv i unvierset (her har vi taget udgangspunkt i filmen Are we alone?)

Tegn på liv i exoplaneters atmosfærer via. spektroskopi

Eleverne har i grupper arbejdet med hver deres område inden for "Liv i universet": Liv og forudsætningerne for liv, biosignaturer og teknosignaturer, kommunikation med intelligent liv samt Drake-ligningen og Fermiparadokset.

Film: har set en del af dokumentarfilmen Are we alone? Lånes til eleverne i eksamensperioden.

Foredrag med Anja Andersen: Nyt fra universet.


Onenotesektionen: Exoplaneter og liv i universet
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Galakser og sorte huller

Galakser:
-Mælkevejens dannelse, opbygning og dynamik.
-Solsystemets placering i Mælkevejen og Mælkevejen set fra Jorden.
-Dopplereffekten for lys. Rødforskydning og formlen for dette. Galaksers fart og formlen for hvordan den beregnes ud fra rødforskydningen.
-Galaksetyper: spiral, elliptisk og irregulær. Typisk farve på spiral og elliptisk galakse.
-Hubble Ultra Deep Field og galaksers udvikling
-Galaksers rotationskurver, formlen for rotationshastighed. Mørkt stof i galakser.

Sorte huller:
-To slags sorte huller: fra tunge stjerner og de supermassive sorte huller i centrum af galakser. Her har de kigget nærmere på M87* og SgrA*, samt billederne af disse taget af disse (af Event Horizon Telescope)
-Keplers 3.lov med Newtons korrektion
-Baner af lys i krum rumtid og undvigelseshastighed (kvalitativt)
-Begivenhedshorisont
-Schwarzschild-radius
-Tilvækstskiver
-Astronauten der falder i et sort hul (kort berørt)
-Øvelse:
--Holdet har analyseret en film af s-stjernerne i bane om Mælkevejens supermassive sorte hul, for at finde frem til et bud på det sorte huls masse ved at bruge Keplers 3.lov.

Film: Livet fra rummet - de sorte huller. Filmen kan ses på DR (https://www.dr.dk/drtv/episode/livet-fra-rummet_-sorte-huller_364120)

Podcast: IDA spacetalk om sorte huller (https://ida.dk/raad-og-karriere/idas-podcast/ida-space-talks/ida-space-talks-episoder/ida-space-talks-episode-29-de-sorte-huller-en-moerk-fortaelling-om-bla-tyngdekraft-relativitet-og-spaghettificering)

Onenote: sektionen "Galakser"
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 FUT og billeder i astronomien

Farvebilleder i astronomien, filtre, falske farver

Hvilke typer elektromagnetisk stråling (dvs. bølgelængder) kan observeres fra Jorden.

Projekt med Det fjernstyrede undervisningsteleskop (FUT):
*Kort introduktion til teleskopet (fokus er på filtre, ikke på linser og spejle).
*Eleverne arbejdede med de tre faser i observationel astronomi:
1) Planlægning: Anvende objekters RA og DEC koordinater (rektascension og deklination) for at finde ud af hvad vi kunne observere fra Australien den dag vi havde observationstid. Eleverne valgte at observere enten på galaker eller stjernetåger. Dernæst arbejde de med at lave og forstå visibility plots for deres objekter.
2) Selve observationstiden.
3) Efterbehandling af billederne: eleverne har arbejdet med billedbehandling i SAOimageDS9, primært med at lave RGB- farvebilleder af deres objekter.

Onenote: sektionen "FUT og billeder i astronomien"
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Universet

Galaksers spektre, kosmologisk rødforskydning, fart (radialhastighed)

Hubbles lov, Hubblediagrammer, Hubblekonstanten og dens betydning.

Universets udvidelse før og nu, mørk energi. Universets energiindhold.

Det tidlige univers: Big Bang og universets alder, dannelse af de lette grundstoffer, kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling.

Øvelser:
Undersøgelse af fjerne galaksers bevægelse ud fra data (eleverne kunne vælge opgave A eller B, hvor B havde mere fysik og matematik end A.)
Big Bang og ballonmodellen (lille kvalitativ øvelse)

Onenote: sektionen "Universet"
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer