Научно-методичний центр
Научно-методический центр Санкт-Петербурга
Научные работы Доклады, курсовые, рефераты |
|
|
| |||||||||||||||||||||||||
8 билет Малые тела солнечной системы. Астероиды, метеоры, кометы Астероиды, малые планеты, тела, обращающиеся около солнца подобно большим планетам и расположенные между Марсом и Юпитером. Число открытых до 1905 А. доходит до 548. По Боде-Тициусу на месте А. предполагалась планета. Первый А.- Церера - найден Тацци в 1801. Каждому А. присвоено собственное имя, но эти имена, благодаря большому числу А., вытесняются №, показывающим порядок открытия планет: так, Церера -1 А., Паллада 2 А. Отличаются от планет малыми размерами (наибольшая Церера -780 клм. в диаметре), наклонностью орбит к эклиптике, эксцентриситетом. Яркость А. уменьшается с возрастанием номера. Метеоры (от греч. meteora - атмосферные и небесные явления), явления в верхней атмосфере, возникающие при вторжении в неё твёрдых частиц - метеорных тел. Вследствие взаимодействия с атмосферой метеорные тела частично или практически полностью теряют свою начальную массу; при этом возбуждается свечение и образуются ионизованные следы метеорного тела (см. Метеорный след). Очень яркие М., блеск которых превосходит блеск всех звёзд и планет (т. е. ярче примерно - 4 звёздной величины), называются болидами. Комета, греч., астрон., небесное тело, представляющее собою туманность без резких очертаний, более яркая часть туманности (головы К.) называется ядром; от головы К. тянется одна или неск. светлых полос, называемых хвостом К. Голова К. состоит из газов более легких, чем воздух. К. часто простираются на огромные расстояния, например, ядро красной К. 1811 имела в диаметре 645 в.; голова простиралась на 850 тыс. в., а хвост на 170 милл. верст. К. движутся вокруг солнца по очень удлиненным эллипсам, в виду этого некоторые К. совершают свой путь в течение неск. тысяч лет, например, красная К. 1811 вернется через 3000 л. Нек. К., по видимому, уйдя в бесконечные пространства, никогда не вернутся, из больших К. хорошо исследована, К. Галлея, проходившая около солнца 1759 и 1835, и должна вернуться 1911. Исстари К. внушали страх народу, который видел в них предвестников бедствий: войн, голода, мора. Опасались также катастрофы от встречи К. с землей, но нет основания для таких опасений; если бы и произошла встреча К. с землей, то на последней вследствие чрезвычайной легкости массы К. это не было бы замечено. |
9 билет Законы Кеплера. Формулировка и доказательство законов. Обобщенный третий закон Кеплера. Законы Кеплера - законы движения планет, были выдвинута Иоганом Кеплером как результат обработки эфемерид (таблиц движения планет) полученных Тихо Браге.За 15 лет работы Кеплером было выдвинуто много порой остроумных, но неправильных гипотез, основанных на ложном предположении о том, что орбиты планет представляют собой окружности (фигура идеальная, как все небесное и,следовательно божественное). Когда удалось преодолеть это заблуждение, он сумел сформулировать первый закон: ВСЕ ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ДВИГАЮТСЯ ПО ЭЛЛИПСАМ В ОДНОМ ИЗ ФОКУСОВ КОТОРЫХ НАХОДИТСЯ СОЛНЦЕ. Второй закон описывает характер движения планет по орбитам: СЕКТОРИАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ПЛАНЕТ ПОСТОЯННА (секториальная скорость есть отношение площади сектора "заметаемого" радиус-вектором планеты ко времени движения). Третий закон Кеплера связывает движение различных тел солнечнной системы: ОТНОШЕНИЕ КВАДРАТОВ ПЕРИОДОВ ОБРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТ РАВНО ОТНОШЕНИЮ КУБОВ БОЛЬШИХ ПОЛУОСЕЙ ИХ ОРБИТ. Надо отметить,что Кеплер не дал объяснения своим законам. Доказательство законов Кеплера оказалось под силу только И. Ньютону. Однако, Ньютон не только доказал эти законы, но и расширил их формулировки, обобщил их. Так, ему удалось доказать, что под действием сил притяжения к Солнцу (да и вообще, под действием центральных сил) тела могут двигаться по "коническим сечениям" - окружности, эллипсу, параболе и гиперболе.Так же ему удалось обобщить третий закон Кеплера записав его в применении к спутникам планет и к звёздам. Благодаря работе Ньютона Эдмунду Галлею удалось описать движение комет как периодическое. |
10 билет Конфигурации и условия видимости планет. КОНФИГУРАЦИЯ - видимое на небе, взаимное расположение тел солнечной системы. Конфигурации нижних (внутренних) планет изображены на рис.1. В нижнем и верхнем соединениях планеты в основном не видны, так как, находятся "рядом" с Солнцем. Однако, в нижнем соединении планеты могут проходить по диску Солнца и быть при этом видны. Причем, наблюдения планет в этот момент может дать много информации (атмосфера у Венеры была обнаружена Ломоносовым М. В. именно в этой конфигурации). Периодичность прохождений по диску Солнца такова: Меркурий - май и ноябрь (через 7 и 13 лет(ближайшее прохождение 6.11.2006)), Венера - июнь и декабрь (через 8 и 105,5 лет (ближайшее прохождение 8.06.2004)). Наилучшая видимость внутренних планет достигается в моменты элонгаций (когда планеты максимально удалены от Солнца). При этом планеты видны вечером в восточной элонгации и утром в западной. Конфигурации верхних (внешних) планет изображены на рис.2. В общем, верхние планеты наблюдать удобнее нижних, поскольку при своем движении эти планеты не проецируются на небе рядом с Солнцем за исключением момента соединения. Особенно удобным для наблюдения является противостояние. При этом планета ближе всего к Земле, целиком освещена Солнцем, и видна всю ночь. Противостояния Марса происходят приблизительно раз в два года, а раз в 17 лет бывает "великое противостояние", когда Марс максимально приближается к Земле. Марс в этот момент находится в перигелии своей орбиты, а Земля в афелии. |
12 билет –начало-
Измерение расстояний в астрономии. Измерение линейных размеров тел
солнечной системы.
Измерения расстояний в астрономии.
Измерение расстояний в астрономии одна из самых важных и трудных задач, так как мы лишены прямого контакта с исследуемыми телами. Однако методы бесконтактных определений расстояний были известны уже давно - это методы параллактических углов. Для измерения расстояния до тел Солнечной системы применяется метод параллакса. ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ПАРАЛЛАКСОМ называют угол, под которым с планеты виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения.
Горизонтальный параллакс - угол между направлениями на светило из точки, из которой оно видно на высоте 0 и из точки, где оно видно на высоте 90. Согласно формуле расстояние до светила равно отношению радиуса
Земли к синусу параллактического угла. Однако данная формула не может использоваться на практике, потому, что для работы по ней надо наблюдать светило вблизи горизонта, что практически не возможно ввиду технических трудностей (атмосферные помехи, засветка, рельеф местности). Поэтому обычно пользуются модифицированной формулой, в которой угол называется суточным параллаксом.
Сейчас для определения расстояния до некоторых тел (Луна, Венера)
используют методы радиолокации: посылают радиосигнал на планету, сигнал отражается и фиксируется приёмной антенной. Зная время прохождения сигнала определяют расстояние , с - скорость света.
Пользуясь приведенными соотношениями легко показать, как можно измерить линейные размеры тел солнечной системы, если измерены их угловые размеры (см. формулу и рисунок). p² – параллакс, r ² – угловой радиус, R – радиус Земли, r – радиус светила.
Данные формулы, очевидно, не подходят для измерения расстояний до звезд, так как расстояния до звезд чрезвычайно велики по сравнению с радиусом Земли, и параллактический угол будет неизмеримо мал. Зато звезды можно считать неподвижными в течение многих лет, и в
качестве базиса параллактического треугольника можно взять радиус земной орбиты. Тогда угол, на который смещается звезда за половину года, называется годичным параллаксом. Впервые методом годичного параллакса измерил расстояние до ВЕГИ в 1835-1837 годах Яков Струве. Радиус Земли оказывается слишком малым, чтобы служить базисом для измерения параллактического смещения звёзд и расстояния до них. Поэтому пользуются годичным параллаксом вместо горизонтального. Годичным параллаксом звезды называют угол (p), под которым со звезды можно было бы видеть большую полуось земной орбиты, если она перпендикулярна лучу зрения., где a – большая полуось земной орбиты (средний радиус),p – годичный параллакс. Если принять расстояние от Земли до Солнца за 1 и перевести величину параллакса в радианную меру, то выражение примет следующий вид:
12 билет -продолжение-
Также используется единица расстояния парсек. Парсек – расстояние, с которого большая полуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения видна под углом 1² или расстояние до звезды, которое соответствует параллаксу в 1² .
Расстояние до звезды в парсеках выражается формулой: .
1 парсек = 3,26 светового года = 206265 а. е. = 3 * 10^11 км.
Световой год- расстояние, которое свет проходит за 1год.
Измерением годичного параллакса можно надёжно установить расстояние до звёзд, находящихся не далее 100 парсек или 300 св. лет.
Научно-методический центр © 2009 |
|