Skip to content

Commit

Permalink
fix plot captions at optic abberations, fix picture refs
Browse files Browse the repository at this point in the history
  • Loading branch information
AShepelevv committed Jun 8, 2024
1 parent e47c4d3 commit 7d3fa08
Show file tree
Hide file tree
Showing 19 changed files with 142 additions and 147 deletions.
Binary file removed img/astigmatism.pdf
Binary file not shown.
2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/astrophysics/dopp-effect.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,5 +1,5 @@
\subsection{Эффект Доплера. Красное смещение}
\term{Эффект Доплера}~--- эффект изменения частоты и длины волны электромагнитного излучения, регистрируемого приёмником, вызванный относительным движением источника и приёмника (см.~Рис.\,\ref{doppler-ef}).
\term{Эффект Доплера}~--- эффект изменения частоты и длины волны электромагнитного излучения, регистрируемого приёмником, вызванный относительным движением источника и приёмника (\lookPicRef{doppler-ef}).

При $\Delta \lambda \ll \lambda_0$ с большой точностью выполняется следующее важное соотношение:
\begin{equation}
Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/astrophysics/grav-lens.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -9,7 +9,7 @@ \subsection{Гравитационное линзирование}
\end{wrapfigure}
распространения электромагнитного излучения гравитационным полем массивного тела или системы тел (галактик, скопления галактик, скопления тёмной материи).

На Рис.\,\ref{grav-lens} показано, как происходит гравитационное линзирование: $S$~--- источник электромагнитных волн, $O$~--- наблюдатель, $J_1$ и $J_2$~--- видимые положения источника, $M$~--- массивное тело массы $M$ и радиуса $R$.
На \picRef{grav-lens} показано, как происходит гравитационное линзирование: $S$~--- источник электромагнитных волн, $O$~--- наблюдатель, $J_1$ и $J_2$~--- видимые положения источника, $M$~--- массивное тело массы $M$ и радиуса $R$.

Для угла преломления лучей $\alpha$ в ходе гравитационного линзирования справедлива формула
\begin{equation}
Expand Down
4 changes: 2 additions & 2 deletions sections/astrophysics/optical-atmosphere-effects/rainbow.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -15,7 +15,7 @@ \subsubsection{Радуга}
\input{sections/astrophysics/optical-atmosphere-effects/tikz/rainbow-schema-tikz}
\caption{Схема следования луча в капле при $k=2$}
\end{wrapfigure}
Представим такую каплю и отметим выделенное направление падения света пунктиром (см.~Рис.\,\ref{pic:rainbow}). Рассмотрим луч, падающий на каплю на расстоянии $\rho \in [0,1]$ радиусов капли от её оси. В таком случае угол падения луча на поверхность капли $\alpha = \arcsin \rho$. Пусть $n$~--- коэффициент преломления воды, тогда по закону Снеллиуса угол преломления
Представим такую каплю и отметим выделенное направление падения света пунктиром (\lookPicRef{pic:rainbow}). Рассмотрим луч, падающий на каплю на расстоянии $\rho \in [0,1]$ радиусов капли от её оси. В таком случае угол падения луча на поверхность капли $\alpha = \arcsin \rho$. Пусть $n$~--- коэффициент преломления воды, тогда по закону Снеллиуса угол преломления
\begin{equation*}
\beta = \arcsin \frac{\sin{\alpha}}{n} = \arcsin \frac{\rho}{n}.
\end{equation*}
Expand Down Expand Up @@ -125,4 +125,4 @@ \subsubsection{Радуга}

Обе радуги, несложно заключить, расположены напротив Солнца и их радиус отсчитывается от противосолнечной точки. Отсюда следует важное замечание, чем ниже Солнце расположено над горизонтом, тем выше радуги первого и второго порядков. Напротив, \imp{третичная} радуга расположена со стороны Солнца на расстоянии от~$37.7^\circ$ для фиолетового до~$42.5^\circ$ для красного цветов, \lookPicRef{pic:rainbow-disp-3}.

В заключение необходимо объяснить применимость геометрической оптики в изложенных выше рассуждениях. Чаще всего радуга наблюдается до или после дождя, капли которого существенно больше капель тумана или облаков и достигают нескольких миллиметров в диаметре. Это больше характерной длины волны видимого глазом излучения на три--четыре порядка, что позволяет не учитывать волновые свойства света. В силу последних капли существенно меньшего размера могут вообще не сформировать радугу.
В заключение необходимо объяснить применимость геометрической оптики в изложенных выше рассуждениях. Чаще всего радуга наблюдается до или после дождя, капли которого существенно больше капель тумана или облаков и достигают нескольких миллиметров в диаметре. Это больше характерной длины волны видимого глазом излучения на три--четыре порядка, что позволяет не учитывать волновые свойства света. В силу последних капли существенно меньшего размера могут вообще не сформировать радугу.
2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/celestial-mechanics/ebb-flow.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -23,7 +23,7 @@ \subsection{Приливные силы}

Под действием лунного притяжения водная оболочка Земли принимает форму
эллипсоида, который вытянут по направлению к Луне. Близ точек $A$ и $B$ будет
прилив, а в точках $F$ и $D$ --- отлив (см.~Рис.\,\ref{Ebb_flow}).
прилив, а в точках $F$ и $D$ --- отлив (\lookPicRef{Ebb_flow}).

Если расстояние между телами будет достаточно мало, то одно из них из них может начать разрушаться вследствие приливных сил.

Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/celestial-mechanics/lagr-points-alternative.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,4 +1,4 @@
Разберем также второй способ найти координаты точек $L_{4}$ и $L_5$. Рассмотрим Рис.\,\ref{pic:larg-points-4-5_2}. Пусть положение тел с массами $M_1$ и $M_2$, а также точки $L_4$, относительно центра масс задается радиус-векторами $\vec{r}_1$, $\vec{r}_2$ и $\vec{r}_3$ соответственно. Выпишем координаты этих векторов, приняв расстояние между массивными телами за $R$:
Разберем также второй способ найти координаты точек $L_{4}$ и $L_5$. Рассмотрим \picRef{pic:larg-points-4-5_2}. Пусть положение тел с массами $M_1$ и $M_2$, а также точки $L_4$, относительно центра масс задается радиус-векторами $\vec{r}_1$, $\vec{r}_2$ и $\vec{r}_3$ соответственно. Выпишем координаты этих векторов, приняв расстояние между массивными телами за $R$:
\begin{equation*}
\vec{r}_1
= \begin{pmatrix}
Expand Down
4 changes: 2 additions & 2 deletions sections/celestial-mechanics/lagr-points.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -45,7 +45,7 @@ \subsection{Точки Лагранжа}
\end{wrapfigure}
\term{Точки Лагранжа}~--- точки во вращающейся системе из двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой массой, не испытывающее воздействие никаких других сил, кроме гравитационных со стороны двух первых тел, может оставаться неподвижным относительно этих тел. В данных точках гравитационные силы, действующие на малое тело, уравновешиваются силами инерции.

Точки $L_1$, $L_2$ и $L_3$ лежат на одной прямой, соединяющей два массивных тела (см.~Рис.\,\ref{pic:larg-points}). В системе Солнце\,--\,Земля точка $L_1$ находится между Землёй и Солнцем, $L_2$~--- с противоположной стороны от Земли, а точка $L_3$ располагается за Солнцем. Точки $L_4$ и $L_5$ образуют равносторонние треугольники с массивными телами.
Точки $L_1$, $L_2$ и $L_3$ лежат на одной прямой, соединяющей два массивных тела (\lookPicRef{pic:larg-points}). В системе Солнце\,--\,Земля точка $L_1$ находится между Землёй и Солнцем, $L_2$~--- с противоположной стороны от Земли, а точка $L_3$ располагается за Солнцем. Точки $L_4$ и $L_5$ образуют равносторонние треугольники с массивными телами.

%Для расстояний до точек $L_1$, $L_2$ и $L_3$ от центра масс системы справедливы следующие выражения:
%\begin{equation}
Expand Down Expand Up @@ -185,7 +185,7 @@ \subsection{Точки Лагранжа}
\end{equation}


Остается найти координаты точек Лагранжа $L_4$ и $L_5$, для этого рассмотрим~Рис.\,\ref{pic:larg-points-4-5_1}. Векторы $\vec{r}_1$, $\vec{r}_2$ и $\vec{r}_3$~--- радиус-векторы соответсвенно тела с массой $M_1$, тела с массой $M_2$ и центра масс относительно точки~$L_4$. В~силу симметрии все рассуждения будут верны и для точки~$L_5$. Также на рисунке отмечены силы, действующие на тело, располагающееся в точке $L_4$: $\vec{F}_1$~--- сила гравитации от тела с массой $M_1$, $\vec{F}_2$~--- с массой $M_2$, сила инерции $\vec{F}_\text{ц.б.}$~--- центробежная, коллинеарна вектору~$\vec{r}_3$.
Остается найти координаты точек Лагранжа $L_4$ и $L_5$, для этого рассмотрим~\picRef{pic:larg-points-4-5_1}. Векторы $\vec{r}_1$, $\vec{r}_2$ и $\vec{r}_3$~--- радиус-векторы соответсвенно тела с массой $M_1$, тела с массой $M_2$ и центра масс относительно точки~$L_4$. В~силу симметрии все рассуждения будут верны и для точки~$L_5$. Также на рисунке отмечены силы, действующие на тело, располагающееся в точке $L_4$: $\vec{F}_1$~--- сила гравитации от тела с массой $M_1$, $\vec{F}_2$~--- с массой $M_2$, сила инерции $\vec{F}_\text{ц.б.}$~--- центробежная, коллинеарна вектору~$\vec{r}_3$.

\begin{figure}[h!]
\hfill
Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/celestial-mechanics/precession.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -8,4 +8,4 @@ \subsection{Прецессия}
\end{wrapfigure}
Под действием возмущающих сил ось вращения Земли совершает прецессионное движение: описывает вокруг оси эклиптики конус с углом раствора $23.5^\circ$ с периодом около 25\,765~лет. Из-за этого меняется положение полюса мира. Например, сейчас полюс мира практически совпадает с Полярной звездой ($\alpha$\,UMi), а 15\,000~лет назад роль полярной звезды играла Вега ($\alpha$\,Lyr). Если считать, что величина прецессии постоянна, то полюсы мира описывают вокруг полюсов эклиптики малые круги с радиусом $23.5^\circ$. В~действительности~же величина прецессии меняется, поэтому путь полюсов мира представляет собой не~окружность, а~спираль.

Поворот оси Земли имеет различные последствия. Во-первых, меняется продолжительность тропического года, он становится примерно на $20$~минут короче звёздного, во-вторых, меняется вид звёздного неба (см.~Рис.\,\ref{fig:precession-path}).
Поворот оси Земли имеет различные последствия. Во-первых, меняется продолжительность тропического года, он становится примерно на $20$~минут короче звёздного, во-вторых, меняется вид звёздного неба (\lookPicRef{fig:precession-path}).
2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/conic-sections/ellipse.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -71,7 +71,7 @@ \subsection{Эллипс}
\end{wrapfigure}
Главные отрезки эллипса: \term{боль\-шая полуось} ($a$)~--- расстояние от центра эллипса до его пересечения с большой осью; \term{малая полуось} ($b$) определяется дословно также, заменив большую ось на малую; \term{фокальное расстояние} ($c$)~--- расстояние от центра эллипса до одного из фокусов, что тоже самое, половина расстояния между фокусами.

Рассмотрим крайнюю левую и крайнюю правую точки эллипса на Рис.~\ref{pic:ellipse}, назовем их $A$ и $B$ соответственно, тогда сумма расстояний $l$ от каждой из них до фокусов $F_1$ и $F_2$ равна:
Рассмотрим крайнюю левую и крайнюю правую точки эллипса на \picRef{pic:ellipse}, назовем их $A$ и $B$ соответственно, тогда сумма расстояний $l$ от каждой из них до фокусов $F_1$ и $F_2$ равна:
\begin{equation*}
AF_1 + AO + OF_2 = AF_1 + a + c = l = BF_2 + BO + OF_1 = BF_2 + a + c.
\end{equation*}
Expand Down
6 changes: 1 addition & 5 deletions sections/geometrical-astronomy/parallax-ellipse.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -5,11 +5,7 @@ \subsection{Параллактический эллипс}

Рассмотрим объект с гелиоцентрическими эклиптическими координатами $\lambda$ и $\beta$. Проекция орбиты Земли на картинную плоскость относительно такого объекта~--- эллипс с большой полуосью $a_\oplus$ и малой $b$, где $b = a_\oplus \sin \beta^\prime$, \lookPicRef{pic:parallax-ellipse}. %todo: b != b

Угол $\beta$, как внешний угол треугольника, связан с углами $\beta^\prime$ и $\pi_{\beta}$ следующим соотношением
\begin{equation*}
\beta = \beta^\prime + \pi_{\beta},
\end{equation*}
однако в силу малости угла $\pi_{\beta}$ можем заключить, что $\beta = \beta^\prime$.
Угол $\beta$, как внешний угол треугольника, связан с углами $\beta'$ и $\pi_{\beta}$ соотношением $\beta = \beta^\prime + \pi_{\beta}$, однако в силу малости угла $\pi_{\beta}$ можно считать, что $\beta = \beta'$.

В приближении круговой орбиты движение Земли циклично, а значит, траектории объектов относительно геоцентрической системы координат также цикличны. Чтобы установить, что из себя представляют данные траектории необходимо спроецировать траекторию движения Земли на плоскость, перпендикулярную лучу зрения на объект.

Expand Down
Loading

0 comments on commit 7d3fa08

Please sign in to comment.