Книга С. Н. Блажко «Курс практической астрономии», выдержавшая три издания и удостоенная Государственной премии СССР, входит в серию учебников и учебных пособий по астрометрии, написанных лекторами Московского университета. Эта книга содержит в широком плане описание теории и практики определения астропунктов, т. е. теории и практики определения широты, долготы и направления меридиана места наблюдения. Вместе с тем, поскольку решение задач практической астрономии опирается на систему небесных координат, дается краткое изложение методов создания этой основы.
Член-корреспондент АН СССР Сергей Николаевич Блажко (1870—1956) являлся известным астрономом и выдающимся педагогом, связавшим всю свою многолетнюю научную и педагогическую деятельность с Московским университетом и его астрономической обсерваторией.
Начав свою научную деятельность в девяностых годах прошлого столетия, С. Н. Блажко явился основоположником ряда научных направлений, опирающихся на методы астрофотографии. Он впервые в мире получил спектры метеоров, предложил метод обнаружения малых планет, провел широкие исследования переменных звезд. С. Н. Блажко был большим знатоком астрономических инструментов; он сконструировал ряд новых оригинальных приборов и усовершенствовал некоторые из существующих инструментов.
В продолжении всей своей долгой жизни С. Н. Блажко вел интенсивную педагогическую деятельность. Начав преподавание 6 1896 г., он в 1910 г. становится приват-доцентом, и в 1918г.— профессором Московского университета. Позднее он стал заведующим кафедрой астрономии. Разносторонней была педагогическая деятельность С. Н. Блажко: он читал многие курсы, вел
ководителя потребуются указания по поводу различных практических приемов; заменить руководителя — не входило в мою задачу, и вряд ли какая бы то ни было книга может заменить опытного руководителя. Кроме того, нужно же давать учащимся возможность применения их сообразительности и находчивости.
Опираясь на свой громадный педагогический опыт и совершенствуя методику преподавания астрономических дисциплин, он написал широко известные учебники: «Курс практической астрономии», «Курс общей астрономии» и «Курс сферической астрономии».
Курс практической астрономии профессора С. Н. Блажко пользуется заслуженной популярностью. Тонкий знаток астрометриче-ской техники, на протяжении десятилетий занимавшийся подготовкой астрономических кадров, С. Н. Блажко подходил к описанию каждого инструмента как к описанию сложного механического комплекса, выделяя всегда те главные особенности и зависимости в его конструкции, которые, в первую очередь, определяют точность наблюдений. При изложении тех или иных вопросов им прежде всего достигалось общее понимание сути дела, а затем делались математические выкладки, к которым С. Н. Блажко относился строго, но с практическим подходом, избегая излишеств, не существенных для точности получаемых результатов. Большое внимание при изложении уделялось пространственному подходу, развитию образного понимания геометрии астрометрических инструментов и влияния их ошибок. При описании практического применения отдельных методов С. Н. Блажко не рассматривал все варианты обработки, зависящие от конструктивных особенностей данного инструмента, а основываясь на принципиальных понятиях и их взаимосвязи, направлял мышление студента на самостоятельное решение задачи для каждого конкретного случая.
За время протекшее с последнего издания книги, основные принципы и методы практической астрономии сохранились без существенных изменений. Однако научно-техническая революция, естественно, отразилась на этом разделе астрометрии, что привело к появлению ряда качественно новых обстоятельств, без изложения которых невозможно современное освещение предмета. Поэтому был написан ряд новых параграфов и расширено содержание некоторых существовавших параграфов. Большую помощь в этом оказал Д. Н. Пономарев, написавший §§ 11, 12, 13, 15, 18, 19, 26, 108, 112, 125. Перу В. В. Подобеда принадлежат§§ 1, 10, 51, 52, 80, 90, 97, 98.
Я писал книгу, желая быть полезным начинающим астрономам-практикам, в которых так нуждается советская астрономия.
Москва, июнь, 1937 С. Блажко
От автора
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Все мы всему учимся концентрами. В этой книге я имел в виду дать первый концентр сведений по практической астрономии студентам, изучающим этот предмет.
Книга содержит (после вступительных глав) теорию универсального инструмента и описание операций с ним для определения широты места, поправки часов и азимута земного предмета, изложение способов Цингера, Певцова и Талькотта, теорию пассажного инструмента и меридианного круга, задачу определения долгот, основы определения прямых восхождений и склонений, теорию экваториала и основы фотографической астрометрии.
Книга предназначается в качестве учебника для студентов тех факультетов университетов и других вузов и втузов, в программы преподавания которых входит практическая астрономия. Кроме того, я надеюсь, что она сможет принести пользу и тем специалистам-геодезистам, картографам, географам и геологоразведчикам, которым в их практической полевой работе приходится производить определения географических координат и поправки часов астрономическими способами.
Я старался придать учебнику элементарность в двух смыслах: излагать лишь элементы практической астрономии и излагать их элементарно, так, чтобы хотя в первых главах, где речь идет об усвоении элементарных приемов исследования инструмента, книга могла быть руководством для учащегося. Менее всего желал я сделать книгу похожей на инструкцию; я хотел дать только основание, пусть даже неполное, для любой инструкции.
Я старался изложить избранный материал в такой последовательности, в какой его, мне кажется, удобно излагать слушателям, если за изложением каждого вопроса следует лабораторная практика исследования инструмента или наблюдения.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора........................ 7
Из предисловия к первому изданию.................. 11
Глава I. Введение > ,...................... 13
§ 1. Практическая астрономия. Краткий исторический очерк ... 13
§ 2. Основы определения экваториальных координат светил и астрономических координат места наблюдения........... 19
§ 3. Основные инструменты астрометрии; сущность их теории ... 23
§ 4. Основные правила записи и обработки наблюдений..... 25
§ 5. О случайных ошибках измерений.............. 27
§ 6. Астрономические редукции................. 28
Глава II. Необходимые сведения из математики и оптики..... 31
§ 7. Измерение углов...................... 31
§ 8. Некоторые ряды...................... 32
§ 9. О приближенных выражениях................ 35
§ 10. Интерполирование. Основные формулы сферической тригонометрии ........................... 37
§ 11. Основные свойства линзовой оптической системы....... 40
§ 12. Объективы и окуляры.................... 43
§ 13. Представление об аберрациях оптической системы...... 48
§ 14. Основные черты устройства астрономической трубы..... 51
§ 15. Действие астрономической трубы.............. 53
Глава III. Универсальный инструмент.............. 57
§ 16. Устройство универсального инструмента........... 57
§ 17. Котировочные устройства и микрометренные движения инструмента ........................... 60
§ 18. Устройство астрономической трубы.............. 64
§ 19. Разделенные круги и измерение углов с их помощью..... 68
§ 20. Устройства для отсчитывания кругов. Индекс и верньер ... 71
§ 21. Отсчетные микроскопы.................... 74
§ 22. Отсчет круга при помощи микроскопа с микрометром. Ошибка
рэна............................ 79
§ 23. Эксцентриситет круга или алидады............. 82
§ 24. Устройство уровня и его свойства.............. 85
§ 25. Оптический теодолит.................... 91
Глава IV. Исследование универсального инструмента........ 97
§ 26. Поверки и юстировки универсальных инструментов..... 97
§ 27. Нивелировка инструмента.................. 100
§ 28. Теория и практика накладного уровня............ 102
§ 29. Установка сетки нитей и определение коллимации...... 107
§ 30. Установка микроскопов и определение эксцентриситета .... 109
§ 31. Влияние наклона круга к оси вращения на отсчет...... 112
§ 32. Исследование уровня. Экзаминатор уровней......... 114
§ 33. Практические приемы для исследования уровня...... 118
§ 34. Исследование уровня, не снимая его с инструмента (способ
Комстока)......................... 121
§ 35. Применение способа Комстока на практике......... 123
лава V. Определение ошибок делений кругов и ошибок винтов ... 126
§ 36. Об ошибках делений кругов и способах их исследования ... 126
§ 37. Ошибки микрометренных винтов и идея способов их определения 132
§ 38. Способ Ридберга для определения периодических поправок винта 133
§ 39. Исследование ходовых ошибок винтов........... 139
лава VI. Измерения с универсальным инструментом....... 142
§ 40. Прием для измерения зенитного расстояния идеальным инструментом ........................... 142
§ 41. Учет влияния неточного положений осей и коллимации на измерение зенитного расстояния............... 144
§ 42. Учет влияния угла 1г на отсчет................ 148
§ 43. Заключительные замечания об измерении зенитных расстояний 150
§ 44. Отсчет горизонтального круга. Влияние компонента наклонения
i'i и коллимации с..................... 154
§ 45. Влияние компонента наклонения 12 и наклонения горизонтальной
оси............................. 156
§ 46. Влияние неравенства и неправильностей цапф......... 157
§ 47. Центральная и боковая труба................ 160
лава VII. Астрономические часы и приборы регистрации времени 162
§ 48. Хронометр......................... 162
§ 49. Маятниковые часы..................... 166
§ 50. Часы Шорта........................ 172
§ 51. Кварцевые часы....................... 176
§ 52. Хронографы........................ 178
'лава VIII. Определение астрономической широты места наблюдения
и поправки часов по измерениям зенитных расстояний светил .... 182
§ 53. Основная формула. Наивыгоднейшие условия наблюдений . . . 182
§ 54. Определение широты по наблюдениям звезд в меридиане . . . 184
§ 55. Определение широты по околомеридианным зенитным расстояниям. Вывод приведения на меридиан............ 186
§ 56. Приведение на меридиан в форме ряда........... 189
§ 57. Определение широты по наблюдениям Полярной звезды . . 192
§ 58. Определение широты по наблюдениям Солнца....... 196
§ 59. Вычисление поправки часов................. 198
'лава IX. Определение азимута земного предмета......... 204
§ 60. Основы способа определения азимута............ 204
§ 61. Определение азимута земного предмета........... 207
§ 62. Определение азимута по измерению зенитного расстояния светила ............................ 209
'лава X. Определение поправки часов и широты места по наблюдению
пар звезд на равных высотах. Способы Цингера и Певцова..... 212
§ 63. Метод равных высот ................... 212
§ 64. Наивыгоднейшие условия наблюдений........... 216
§ 65. Подбор звезд и производство наблюдений......... 218
§ 66. Обработка наблюдений.................. 221
ОГЛАВЛЕНИЕ 5
§ 67. Система формул способа Цингера.............. 224
§ 68. Основы способа Певцова для определения широты. Наивыгоднейшие условия наблюдений.................. 229
§ 69. Обработка наблюдений по способу Певцова.......... 232
Глава XI. Способ Талькотта для определения широты места .... 237
§ 70. Основы способа Талькотта. Зенит-телескоп......... 237
§ 71. Производство наблюдений. Основная формула способа Талькотта ........................... 241
§ 72. Обработка наблюдений по способу Талькотта......... 245
§ 73. Дополнительные замечания к наблюдениям и к их обработке 248
§ 74. Определение цены оборота винта окулярного микрометра . . 250
§ 75. Служба широты...................... 254
Глава XII. Совместное определение широты и поправки часов .... 260
§ 76. Приближенные методы совместного определения широты и поправки часов........................ 260
§ 77. Точность определения широты и поправки часов в зависимости
от широты места наблюдения................ 262
§ 78. Определение широты и поправки часов по измерениям зенитных расстояний двух или большего числа звезд в целесообразных
азимутах.......................... 264
§ 79. Определение широты и поправки часов по наблюдениям звезд
на равных, но не определяемых высотах.......... 267
§ 80. Призменная астролябия.................. 269
§ 81. Способы В. В. Каврайского и А. В. Мазаева........ 273
§ 82. Описание и теория секстанта................ 276
§ 83. Наблюдения с помощью секстанта............. 278
§ 84. Определение места корабля на море............. 280
Глава XIII. Пассажный инструмент................ 284
§ 85. Общее описание пассажного инструмента........... 284
§ 86. Пассажный инструмент в меридиане и ошибки его установки 287
§ 87. Основная формула пассажного инструмента......... 289
§ 88. Регистрация моментов прохождения методом «глаз и ухо». Личные ошибки......................... 294
§ 89. Регистрация прохождений звезд методом клавиши и с помощью
контактного микрометра.................. 296
§ 90. Фотоэлектрическая регистрация прохождений........ 298
§ 91. Определение коллимации.................. 300
§ 92. Определение наклонения оси и ее азимута......... 303
§ 93. Исследование цапф...................... 305
§ 94. Пассажный инструмент в первом вертикале........ 308
Глава XIV. Определение разностей долгот............ 312
§ 95. Основные соображения................... 312
§ 96. Методы определения долгот в прошлом.......... 313
§ 97. Определение поправки часов пассажным инструментом ... 315
§ 98. Служба времени...................... 324
§ 99. Определение долготы места................. 325
Глава XV. Определение прямых восхождений и склонений звезд . . . 328
§ 100. Описание меридианного круга............... 328
§ 101. Наблюдения на меридианном круге............. 331
§ 102. Относительные определения координат звезд........ 333
§ 103. Абсолютные определения координат звезд......... 342
§ 104. Определение нуль-пункта прямых восхождений...... 345
§ 105. Современная постановка задачи об абсолютных определениях
координат звезд...................... 348
§ 106. Абсолютные и относительные каталоги положений звезд . . . 352
§ 107. Фундаментальные каталоги................ 355
Глава XVI. Экваториал....................... 361
§ 108. Параллактическая установка. Экваториал.......... 361
§ 109. Установка полярной оси экваториала при помощи кругов . . 367
§ ПО. Установка часового круга экваториала........... 370
§ 111. Способ правильной установки полярной оси без применения
кругов.......................... 371
§ 112. Фотографический способ совместного определения параметров
установки и гнутия телескопа ............... 374
§ ИЗ. Определение разностей прямых восхождений и склонений
с помощью нитяного микрометра.............. 377
§ 114. Измерения позиционных углов и угловых расстояний . . . 381
§ 115. Кольцевой микрометр................... 383
§ 116. Гелиометр......................... 385
Глава XVII. Основы фотографической астрометрии........ 388
§ 117. Применение фотографии в астрометрии........... 388
§ 118. Изображение неба на пластинке. Идеальные координаты . . . 393
§ 119. Измерение пластинок................... 398
§ 120. Связь между измеренными и идеальными координатами . . . 403
§ 121. Влияние членов второго порядка............. 406
§ 122. Сравнение пластинок с различными оптическими центрами . . 409
§ 123. Дисторсия........................ 414
§ 124. Определение собственных движений звезд......... 416
§ 125. Фотографическая зенитная труба............. 420
Основная литература по практической астрономии ......... 426
Алфавитный указатель....................... 427
Цена книги: 300руб.
