120286
Astronomija i astrofizika I
Da
8.0
45
30
15
Fakultet za fiziku
8.0
30(V) + 45(P) + 15(S)
prof. dr. sc. Dijana Dominis Prester
prof. dr. sc. Dijana Dominis Prester (P)
doc. dr. sc. Tomislav Jurkić (V, S)
Ciljevi predmeta:
Upoznati studente s osnovama astrofizike uz detaljniji uvid u izabrana područja, te ih primjenom stečenih temeljnih spoznaja fizike osposobiti za prihvat i razumijevanje novih saznanja i rezultata istraživanja iz tog područja. Ovaj kolegij osigurat će studentima temeljna znanja potrebna za savladavanje naprednijih astrofizičkih kolegija u sklopu studija.
B.W.Carroll, D.A.Ostlie (2007): An introduction to modern astrophysics
S. G. Ryan, A. J. Norton (2010): Stellar evolution and nucleosynthesis
V. Vujnovic (1989): Astronomija I
V. Vujnovic (1990): Astronomija II
1. Definirati osnovne opažačke veličine svemirskih objekata i primijeniti metode određivanja udaljenosti.
2. Analizirati osnovne opažačke metode i principe rada astronomskih uređaja i detektora (teleskop, interferometar) u različitim spektralnim područjima.
3. Opisati fizikalna svojstva zvijezda na osnovu opažanja te klasificirati zvjezdane spektre.
4. Analizirati nastanak spektralnih linija u atmosferama zvijezda i primijeniti na opis HR dijagrama.
5. Definirati i izvesti fizikalne veličine i relacije koje opisuju polje zračenja i međudjelovanje zračenja s plinom (koeficijent apsorpcije, optička dubina).
6. Opisati izvore atmosferskog opaciteta i analizirati procese koji uzrokuju širenje spektralnih linija.
7. Opisati i analizirati jednadžbu prijenosa zračenja kroz zvjezdanu atmosferu te ju primijeniti na jednostavne modele atmosfere (crno tijelo, Eddingtonova aproksimacija, tamnjenje ruba),
8. Opisati izvore i prijenos energije u zvijezdama te primijeniti numeričke metode u određivanju strukture zvijezda rješavanjem konstitutivnih jednadžbi strukture zvijezde.
9. Opisati i analizirati nastanak zvijezda i njihov rani razvoj do glavnog niza pomoću HR dijagrama.
10. Opisati međuzvjezdanu ekstinkciju i ulogu molekula i prašine u međuzvjezdanom mediju.
11. Analizirati zvjezdane spektre i praktično odrediti svojstva zvjezdanih atmosfera primjenom računalnih metoda.
12. Analizirati dvojne zvjezdane sustave i primijeniti opažanja takvih sustava na određivanje masa zvijezda.
13. Opisati i analizirati fazu glavnog niza i završne faze razvoja zvijezde te objasniti i klasificirati supernove.
14. Analizirati degenerirani elektronski i neutronski plin, izvesti pripadajuće relacije za opis svojstava ovakvih plinova, te ih primijeniti na opis svojstava bijelih patuljaka i neutronskih zvijezda.
15. Opisati svojstva i osnovni model pulsara.
16. Primjenom numeričkih računalnih metoda analize periodičnih signala praktično odrediti udaljenost do najbližih galaksija i zvjezdanih skupova pomoću promjenjivih zvijezda.
17. Opisati svojstva (kemijski sastav, metalicitet, kinematička svojstva), građu i veličinu Mliječnog puta i njegovih komponenata.
18. Analizirati opažanja rotacijskih krivulja galaksije te pokazati postojanje tamne materije i supermasivnih crnih rupa u galaktičkim središtima.
19. Klasificirati skupove zvijezda i njihova svojstva te ih primijeniti na određivanje starosti zvijezda i udaljenosti u svemiru.
20. Morfološki klasificirati galaksije i odrediti svojstva spiralnih i eliptičnih galaksija.
21. Primijeniti opažačka svojstva galaksija (Faber-Jacksonova i Tully-Fisherova relacija) i opažanja supernova na određivanje udaljenosti u svemiru.
22. Opisati aktivne galaksije.
23. Opisati teoriju Velikog praska i nastanak struktura u svemiru te ih potkrijepiti opažanjima širenja svemira (Hubbleov zakon), mjerenjima kozmičkih udaljenosti i opažanjima pozadinskog mikrovalnog zračenja.
| Tjedan | Datum | Sati | Tema |
| 1. | 3 | Zračenje zvijezda: temeljne veličine (intenzitet, tok zračenja, luminozitet, gustoća energije, tlak zračenja, prividna i apsolutna magnituda). Teleskopi i detektori. (P - predavanja) | |
| 3 | Opće karakteristike zvijezda, luminozitet, zvjezdane veličine, teleskopi i detektori. (V - vježbe) (online) | ||
| 2. | 3 | Dvojni sustavi i određivanje masa zvijezda. Detekcija ekstrasolarnih planeta i određivanje osnovnih svojstava. (P) | |
| 3 | Dvojni sustavi, određivanje masa zvijezda i planeta, detekcija planeta. (V) Dvojni sustavi – projektni zadatak. (S - seminari) | ||
| 3. | 3 | Spektroskopska dijagnostika zvjezdanih atmosfera. Temperature u atmosferi. Uvjeti termodinamičke ravnoteže. Sahina i Boltzmannova jednadžba, nastanak linija u zvjezdanim atmosferama. Spektralna klasifikacija. (P) | |
| 3 | Intenzitet i tok zračenja, gustoća energije, crno tijelo, Stefann-Boltz. zakon, Sahina i Boltzmannova jednadžba, spektralna klasifikacija. (V) Astronomske baze podataka – projektni zadatak. (S) | ||
| 4. | 3 | Opacitet zvjezdanog materijala, optička dubina. Prijenos zračenja u zvjezdanim atmosferama (uvod). (P) | |
| 3 | Sahina i Boltzmannova jednadžba – projektni zadatak. (S) | ||
| 5. | 3 | Prijenos zračenja u zvjezdanim atmosferama (nastavak). Profili spektralnih linija. (P) | |
| 3 | Prijenos zračenja u zvjezdanim atmosferama. Profili spektralnih linija. (V) | ||
| 6. | 3 | Struktura zvijezda. Izvori zvjezdane energije. Nukleosinteza u zvijezdama. (P) | |
| 3 | Atmosfere zvijezda i profili linija – projektni zadatak. (S) | ||
| 7. | 3 | Prijenos energije u unutrašnjosti zvijezda. Evolucija zvijezda na glavnom nizu. (P) | |
| 3 | Struktura zvijezda. (V) Struktura zvijezda – projektni zadatak. (S) | ||
| 8. | 3 | Razvoj zvijezda nakon glavnog niza, degenerirani plin. Crveni divovi. Bijeli patuljci. (P) | |
| 3 | Izvori energije. Prijenos energije u unutrašnjosti zvijezda. (V) | ||
| 9. | 3 | Supernove i nukleosinteza, kozmičko zračenje. (P) | |
| 3 | Razvoj zvijezda, degenerirani plin. (V) | ||
| 10. | 3 | Neutronske zvijezde i pulsari. (P) | |
| 3 | Supernove i neutronske zvijezde. (V) | ||
| 11. | 3 | Interstelarni medij. Nastanak zvijezda i planeta. Kozmičko zračenje. (P) | |
| 3 | Pulsari i kozmičko zračenje. Formiranje zvijezda i planeta. (V+S) | ||
| 12. | 3 | Galaksije, Hubbleova vilica, rotacija galaksija, tamna tvar, spiralne galaksije. (P) | |
| 3 | Galaksije. (V+S) | ||
| 13. | 3 | Tully-Fisher relacija. Eliptične galaksije, Faber-Jacksonova relacija, razvoj galaksija. (P) | |
| 3 | Eliptične i spiralne galaksije, Tully-Fisher i Faber-Jacksonova relacija (V+S) | ||
| 14. | 3 | Veliki prasak i širenje svemira. Skupovi galaksija. Struktura svemira. Skala udaljenosti i njhovo određivanje. (P) | |
| 3 | Širenje svemira i Hubbleov zakon, struktura svemira (V) | ||
| 15. | 3 | Aktivne galaksije. Kvazari. (P) | |
| 3 | Svojstva aktivnih galaksija, radio zračenje, struktura aktivnih galaksija, kvazari, relativistički Dopplerov pomak. (V+S) |
| Aktivnost koja se ocjenjuje | Udio aktivnosti u ECTS bodovima | Maximalan broj bodova |
| Seminarski rad | 0,7 | 15 |
| Projektni zadaci | 1,2 | 25 |
| Kolokvij | 1,2 | 24 |
| Završni ispit | 1,9 | 36 |
| Pohađanje nastave | 3,0 | 0 |
| UKUPNO | 8,0 | 100 |
Opis aktivnosti koje se ocjenjuju
Rad studenta na predmetu će se vrednovati i ocjenjivati tijekom nastave i na završnom ispitu. Ukupan broj bodova koje student može ostvariti tijekom nastave (ocjenjuju se kolokviji, projektni zadaci i seminari) iznosi 64 bodova:
1. kontinuirana provjera znanja (kolokvij) – 24 bodova,
2. projektni zadaci (5 zadataka) – 25 bodova,
3. seminarski rad – 15 bodova,
Student samostalno rješava projektne zadatke. Tijekom nastave predviđena su 5 projektna zadatka. Nakon što je riješio projektni zadatak, student piše izvještaj (referat). Izvještaj (referat) sadrži zadatke, rješenja do kojih je student samostalno stigao, opis postupka kojim su zadaci riješeni, odgovore na pitanje, grafičke prikaze rješenja, te interpretaciju i tumačenje dobivenih rezultata
Seminarski rad sa temom po izboru iz područja kolegija student izlaže u trajanju od oko 20-30 minuta. Kontinuirana provjera znanja provodi se u obliku kolokvija na kojem student rješava 4-5 numerička zadatka. Student mora ostvariti najmanje 40% bodova na kolokviju.
Na završnom usmenom ispitu student može ostvariti 36 bodova na osnovu 3 postavljena pitanja (svaki odgovor nosi po 12 bodova).
Završni ispit
Student može pristupiti završnom ispitu nakon što je održao pozitivno ocjenjen seminar, savladao kolokvij (minimalno 40%), završio sve projektne zadatke, te predao izvještaje sa svih projektnih zadataka koji su pozitivno ocjenjeni. Na svim aktivnostima tijekom predavanja i vježbi studenti trebaju skupiti minimalno 50% ocjenskih bodova da bi pristupili završnom ispitu. Studenti koji skupe 31,9 ili manje ocjenskih bodova tijekom nastave, nisu zadovoljili, ocjenjuju se ocjenom F i moraju ponovno upisati kolegij.
Završni ispit je usmeni ispit na kojem student može ostvariti maksimalno 36 bodova na osnovu 3 postavljena pitanja (svaki odgovor nosi po 12 bodova). Ako student ne odgovori pozitivno na završnom ispitu, nije položio ispit, bez obzira na ranije skupljene bodove.
Ukoliko je završni ispit pozitivan, konačna ocjena određuje se zbrajanjem bodova prikupljenih na svim elementima koji su se procjenjivali i donosi se prema sljedećim kriterijima:
90 – 100 bodova A Izvrstan (5)
75 – 89,9 bodova B Vrlo dobar (4)
60 – 74,9 bodova C Dobar (3)
50 – 59,9 bodova D Dovoljan (2)
0 - 49,9 bodova F Nedovoljan (1)
Pohađanje nastave
Student je obavezan sudjelovati na seminarima kada se izvode projektni zadaci te na izlaganju seminarskih radova studenata, što je unaprijed najavljeno.
Pridržavanje dogovorenih rokova
Student je dužan pridržavati se rokova za pripremu i izlaganje seminarskog rada te za dovršetak projektnih zadataka. U slučaju prekoračenja rokova do 15 dana, student može ostvariti najviše 50% mogućih bodova, a za prekoračenje veće od 15 dana ne ostvaruje bodove za taj projektni zadatak.
| ODRŽAVANJE NASTAVE | Vrijeme | Učionica |
| Predavanja | ||
| Vježbe | ||
| Seminar |
Ispitni rokovi:
1. rok 25.6.2024. u 14h
2. rok 9.7.2024. u 14h
3. rok 10.9.2924. u 14h