Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2020/21
Institution Christianshavns Gymnasium
Fag og niveau Astronomi C
Lærer(e) Michael Cramer Andersen
Hold 2020v as (3g as)

Oversigt over gennemførte forløb
Titel A Universets opbygning
Titel B Orientering på stjernehimlen
Titel C Formidling af astronomiske nyheder
Titel D Teleskoper og astrofotografering
Titel E Den nære astronomi og Solsystemet
Titel F Stjerner, afstandsmetoder og strålingslove
Titel G Det astronomiske verdensbillede
Titel H Liv i Universet og Exoplaneter
Titel I Kosmologi

Beskrivelse af de enkelte forløb (1 skema for hvert forløb)
Titel B Orientering på stjernehimlen

Stjernebilleder:
- Genkende udvalgte stjernebilleder
- Identificere planeter
- Andre objekter

Eleverne præsenterede forskellige stjernebilleder med omtale af interessante objekter i stjernebilledet.

Faglige mål:
at kunne orientere sig på stjernehimlen og kunne identificere planeter og udvalgte stjernebilleder
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Stjernebilleder 22-09-2020
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel C Formidling af astronomiske nyheder

Astronomisk nyhed
Formålet med denne aktivitet er at formidle et astronomisk emne til andre elever på skolen. Du skal også træne informationssøgning, vurdering af kilder samt opsøgning af baggrundsinformation.

Vælg en nyhed fra en pålidelig nyhedswebside fx NASA (www.nasa.gov), ESO (www.eso.org), ESA (www.esa.int), Videnskab.dk (www.videnskab.dk) eller Space.com (www.space.com).     

Skriv en kort astronomisk nyhedsartikel med billede. Suppler med baggrundsinformation fx fundet på Wikipedia. Husk at være kildekritisk og at refererer til kilderne. Det er en god ide at forklare fagbegreber, som de fleste læsere ikke lige kender til, så teksten bliver flydende (brug gerne Wikipedia). Husk også sprogkorrektur.

Produkt: Artikel i astronomiholdets fælles astronomiavis, der lægges på skolens hjemmeside.
Omfang: Omkring 250-350 ord, der er layoutet på én A4-side i den udleverede skabelon.
Deadline er tirsdag den 27. oktober 2020 kl. 11:30.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Astronomi nyhed 27-10-2020
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel D Teleskoper og astrofotografering

NB: DETTE FORLØB ER DELVIST AFVIKLET UNDER CORONA-NEDLUKNING.
VEJLEDNING I OPGAVEREGNING HAR VÆRET BEGRÆNSET AF MULIGHEDERNE I TEAMS.

Teleskoper og astrofotografering:
- Teleskoper: De to hovedtyper af teleskoper
- Jordens rotation og stjernedøgnet
- Teleskop-opstillinger: Altitude-azimuth og ækvatorial-opstilling
- Elektronisk motorstyring med gps
- Astrofotografering
- Lysforurening

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel E Den nære astronomi og Solsystemet

Den nære astronomi og Solsystemet
- Nat og dag
- Årstider
- Sollysets intensitet skyldes afstandskvadratloven.
- Temperaturen på planeterne afhænger også af albedo, atmosfære (udjævning) og drivhuseffekt.
- Formørkelser: Måneformørkelse ved fuldmåne og solformørkelse ved nymåne.
- Kun formørkelser når Månen krydser Jordens bane ekliptika.

Solsystemet
- Objekter: Planeter, dværgplaneter, asteroider, måner, kometer.
- Solsystemets dannelse
- Meteoritter

Med udgangspunkt i et udstillingskatalog fra Geologisk Museum om Meteoritter og Solsystemet, gennemgik eleverne forskellige emner fra kataloget.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel F Stjerner, afstandsmetoder og strålingslove

NB: DETTE FORLØB ER DELVIST AFVIKLET UNDER CORONA-NEDLUKNING.
VEJLEDNING I OPGAVEREGNING HAR VÆRET BEGRÆNSET AF MULIGHEDERNE I TEAMS.

Stjerner
- Afstandsmålingerne og Universets "størrelse"

- Metoder til afstandsbestemmelse:
  - Parallaksemetoden
  - Cepheide-variable
  - Supernova type Ia
  - Hubbles lov

- Stjerners udvikling og endeligt, herunder grundstofsyntese
  - Fusionsprocesser:
  - Brintfusion: H fusionerer til He
  - Triple-alfa: Tre He-kerner fusionerer til C (kulstof)
  - Tungere grundstoffer end kulstof (CNO-cyklus og helium-indfangning),

- Når stjerner dør:
  - Lette stjerner: Hvid dværg og planetarisk tåge
  - Tunge stjerner: Supernovaer, der efterlader enten en Neutronstjerne eller et Sort hul

- Stjerners spektre og temperatur:
  - Wiens lov (sammenhæng mellem bølgelængde for maksimal intensitet og overfladetemperatur)
  - Spektre: Kontinuert spektrum, linjespektrum/emissionsspektrum og absorptionsspektrum

- HR-diagrammet (stjerner overfladetemperatur og lysstyrke viser hvor de er i deres udvikling)
  - Hovedserien
  - Røde kæmpestjerner
  - Hvide dværgstjerner

Virtuelt eksperiment:
Simuleringer af stjerners udvikling i HR-diagrammet.

Regne opgaver om stjerners luminositet og brintfusion.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel G Det astronomiske verdensbillede

NB: DETTE FORLØB ER DELVIST AFVIKLET UNDER CORONA-NEDLUKNING.
VEJLEDNING I OPGAVEREGNING HAR VÆRET BEGRÆNSET AF MULIGHEDERNE I TEAMS.

Om udviklingen af det moderne verdensbillede
- Geocentrisk: Aristoteles
- Heliocentrisk:
  - Kopernikus satte Solen i centrum af Solsystemet
  - Tycho Brahe observerede stjerners positioner, Mars' bevægelse og forsøgte at bestemme stjerners parallakse
  - Kepler formulerede Keplers love for planetbevægelser (Ellipsebaner, Arealloven og T^2/a^3 = konstant)
  - Galilei observerede Mælkevejens stjerner, Jupiters måner, Månens bjerge, Solens pletter og Venus' faser og argumenterede for et heliocentrisk verdensbillede
  - Newton formulerede tyngdeloven

Regneøvelse: Keplers tredje lov.

Moderne astronomi
- Større teleskoper
- Satellitter
- Rumfart med robotter der undersøger planeter, asteroider og kometer
- Mange bølgelængder
- Internationalt samarbejde

Der blev arbejdet med den nyere astronomiske historie gennem præsentationer i grupper om emnerne:
1) 1600-tallet: Galilei og Huygens observationer af Solsystemet
2) 1700-tallet: Messiers katalog og Herschels observationer
3) 1800-tallet: Parallakser (Bessel) og spektroskopi. (ikke besat)
4) 1900-1924: Mælkevejens struktur og galakser.
5) 1925-1949: Stjernefusion og Big Bang-teorien.
6) 1950-1974: Rumalderen og ekstreme objekter. (ikke besat)
7) 1975-1999: Resume mangler!
8) 2000-2025: Fokus på Starlink satellitterne.

Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Astronomi - Keplers tredje lov 14-01-2021
Astronomi Historie Powerpoint 21-01-2021
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel H Liv i Universet og Exoplaneter

NB: DETTE FORLØB ER DELVIST AFVIKLET UNDER CORONA-NEDLUKNING.
VEJLEDNING I OPGAVEREGNING HAR VÆRET BEGRÆNSET AF MULIGHEDERNE I TEAMS.

Mars 2020-missionen
- Temaet blev indledt med at se videoer fra landingen af Mars 2020 missionen den 18/2.
- Opbremsning af rumkapslen med varmeskjold, faldskærm og bremseraketter.
- Landing i et krater med gammel søbund. Roveren Perseverance skal lede efter liv ved hjælp af avancerede kameraer, spektrometre og ved at tage prøver som senere skal hentes hjem til Jorden.

Planetfysik og grundlag for liv
- Opbygning af Jorden
- Densitet af planeter og måner i vores Solsystem (sammenligning med sten og is)
- Planetatmosfærer
- Betingelser for liv: Mars, Titan og ismåner

Hvad er temperaturen på planeten?
- Keplers tredje lov anvendt på exoplaneter (fra omløbstid til middelbaneradius)
- Temperatur beregnet ud fra Stjernens luminositet og planetens afstand
- Den beboelige zone

Jordlignende exoplaneter i den beboelige zone:
- Eksempler fra listen på Wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_potentially_habitable_exoplanets
- Densitet af exoplaneter udregnet fra radius og masse
- Diskussion af mulighederne for at der kan være flydende vand eller biologisk aktivitet på en exoplanet
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Astronomi Opgaver om Planeter, vand og liv 04-03-2021
Astronomi - Opgaver exoplaneter 13-04-2021
Astronomi - Exoplanet projekt 04-05-2021
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel I Kosmologi

NB: DETTE FORLØB ER DELVIST AFVIKLET UNDER CORONA-NEDLUKNING.
VEJLEDNING I OPGAVEREGNING HAR VÆRET BEGRÆNSET AF MULIGHEDERNE I TEAMS.

Universet:
- Mælkevejen og andre galakser
- Rødforskydning af galakser (kosmologisk rødforskydning)
- Hubbles lov
- Rummets udvidelse
- Universets størrelse og alder
- Universets udvikling, Big Bang teorien
- Big Bang-modellen og den kosmiske baggrundsstråling
- Dannelsen af de lette grundstoffer
- Stjerners og planeters dannelse
- Naturens grundbestanddele, herunder mørkt stof og sorte huller.

Eksperiment: "Hubbles lov". I denne regneøvelse afbildes galaksers hastigheder og afstande og Hubble-konstanten bestemmes.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Astronomi - Hubbles lov plus opgaver 20-05-2021
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer