Астраномія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 151с.
Мінск 1977
11.1. Ведаючы вуглавую адлегласць Сонца ад нябеснага экватара ў дні летняга і зімняга сонцастаяння, вызначце, пад якім вуглом сонечныя праменні падаюць на Зямлю ў гэтыя дні ў поўдзень у мясцовасцях з шыротамі 53'/2° ' 231/2 °'.
2. У фізіцы даказваецца, што калі а ёсць вугал падзення праменняў на плоскасць, то асветленасць паверхні Е = E0cos a, дзе Eq— асветленасць паверхні пры адвесным падзенні праменняў (a = 0). 3 папярэдніх умоў знайдзіце адносіны асветленасцей мясцовасці летам і зімой у абодвух пунктах і параўнайце іх.
3. Як якасна змянілася 6 змена пораў года, калі 6 зямная вось была перпендыкулярна да плоскасці яе арбіты, як у Юпітэра?
12.ВЫЗНАЧЭННЕ АДЛЕГЛАСЦЕЙ ДА ЦЕЛ СОНЕЧНАЙ СІСТЭМЫ I IX РАЗМЕРАЎ
1. Вызначэнне адлегласцей. Пры дапамозе трэцяга закону Кеплера сярэднюю адлегласць усіх планет ад Сонца можна выразіць праз сярэднюю адлегласць Зямлі ад Сонца. Вызначыўшы яе ў кіламетрах, можна выразіць у гэтых адзінках усе адлегласці ў сонечнай сістэме.
3 40х гадоў нашага стагоддзя радыётэхніка дазволіла вызначаць адлегласці да нябесных цел пры дапамозе радыёлакацыі, аб якой вы ведаеце з курса фізікі.
Савецкія і амерыканскія вучоныя ўдакладнілі радыёлакацыяй адлегласці да Меркурыя, Венеры, Марса і Юпітэра.
Класічным спосабам вызначэння адлегласцей быў і застаецца вугламерны, геаметрычны спосаб. Ім вызначаюць адлегласці і да далёкіх зорак, да якіх метад радыёлакацыі непрымянімы.
Геаметрычны спосаб заснаваны на з’яве паралактычнага зру• шэння. Паралактычным зрушэннем называецца змяненне напрамку на прадмет пры перамяшчэнні назіральніка (рыс. 36). Паглядзіце на вертыкальна пастаўлены карандаш спачатку адным вокам, затым другім. Вы ўбачыце, як ён пры гэтым перамяніў становішча на фоне далёкіх прадметаў, напрамак на яго змяніўся. Чым далей вы адсунеце карандаш, тым меншае будзе паралактычнае зрушэнне. Чым далей знаходзяцца адзін ад другога пункты назірання, г. зн. чым большы базіс, тым большае паралактычнае зрушэнне. У нашым прыкладзе базісам была адлегласць паміж вачамі. Гэты прынцып шырока скарыстоўваецца ў ваеннай справе пры вызначэнні адлегласці да цэлі пры дапамозе дальнамера. У дальнамеры базісам з’яўляецца адлегласць паміж двума аб’ектывамі.
40
36. Вымярэнне адлегласці да недаступнага прадмета па паралактычнаму зрушэнню.
37. Гарызантальны паралакс свяціла.
Для вымярэння адлегласцей да цел сонечнай сістэмы за базіс бяруць радыус Зямлі. Назіраюць становішча свяціла, напрыклад Месяца, на фоне далёкіх зорак адначасова з дзвюх абсерваторый. Адлегласць паміж імі па прамой (базіс) павінна быць прыкладна роўна радыусу Зямлі і перпендыкулярна да напрамку на свяціла. Калі б за базіс узялі радыус Зямлі СА, а назіральнікі знаходзіліся ў пунктах A і В, то са свяціла S радыус Зямлі быў бы бачны пад вуглом р (рыс. 37). Вугал, пад якім са свя • ціла бачны радыус Зямлі, перпендыкулярны да праменя зроку, называецца гарызантальным паралаксам. Ен роўны паралактычнаму зрушэнню, як гэта відаць з рысунка 36, дзе яно паказана вуглом пры вяршыні С, а паралакс адзначан вуглом пры вяршыні А. Яны роўныя, як вуглы пры паралельных прамых (CD II ВА
па пабудаванню).
Адлегласць SC — D = ~^Гр~’ ^зе ^— радыус Зямлі. Прыняўшы R за адзінку, можна выразіць адлегласць да свяціла ў зямных радыусах. Паралакс Месяца складзе 57'. Усе планеты і Сонца значна далей, і іх паралаксы складаюць секунды. Паралакс Сонца Pq — = 8,8". Ён вызначае дакладную даўжыню астранамічнай адзінкі адлегласцей (а. адз.) Акруглена яе можна прыняць за 150 000 000 км. Пры малых вуглах sinpxp, калі р выражан у радыянах. Калі р выражан у секундах дугі, то ўводзіцца множнік sin 1" = 2062б5 > .ады sinp = p"sinl"=^gy. ^ D:^ ^СЬШ
Веданне гэтых суадносін спрашчае вы.ятавте адлегласці па
вядомай велічыні паралакса.
121. Чаму роўны гарызантальны паралакс Юпітэра, які назіраецца з Зямлі ў супрацьстаянне, калі Юпітэр у 5 разоў далей ад Сонца, чым Зямля?
2. Адлегласць Месяца ад Зямлі ў найбліжэйшым да яе пункце сваёй арбіты (перыгеі) 363IO3 км, а ў найбольш аддаленым пункце (апагеі) 405'103 км. Вызначце велічыню гарызантальнага паралакса Месяца ў гэтых становішчах.
41
38. Вызначэнне лінейных размераў нябесных свяціл па іх вуглавых размерах.
3. Вымерайце (рыс. 36) транспарцірам вугал пры С і (рыс. 37) вугал пры S, лінейкай — даўжыню базісаў. Вылічыце па іх адпаведна адлегласці СА і SC і праверце рэзультат прамым вымярэннем па рысунках.
4. Вымерайце на рысунку 38 транспарцірам вуглы пры М і пры Т і вызначце па атрыманых даных адносіну дыяметраў паказаных цел.
2. Вызначэнне размераў свяціл. На рысунку 38 Т—•цэнтр Зямлі, М — цэнтр свяціла лінейнага радыуса г. Па азначэнню гарызантальнага паралакса, R — радыус Зямлі са свяціла бачны пад вуглом р. Радыус жа свяціла г бачны з Зямлі пад вуглом р. Зразумела, sin р п
што r = ~si'n р ^ал| ВУГЛЬІ Р 1 Р малыя, то сінусы прапар
цыянальны вуглам і можна напісаць г = ^ радыусаў Зямлі. Гэты спосаб прымянімы толькі тады, калі бачны дыск свяціла. Такім чынам, ведаючы адлегласць да свяціла і вымераўшы яго вуглавы дыяметр, можна вылічыць яго лінейны дыяметр.
Калі дыск свяціла нябачны, напрыклад у астэроідаў, то дыяметр яго ацэньваюць набліжана іншымі спосабамі.
1. У колькі разоў Сонца большае, чым Месяц, калі іх вуглавыя дыяметры аднолькавыя, а гарызантальныя паралаксы адпаведна роўны 8,8" і 577
2. Чаму роўны вуглавы дыяметр Сонца, бачнага з Плутона?
3. У колькі разоў больш цяпла на 1 см2 атрымлівае ад Сонца Меркурый, чым Марс? Патрэбныя даныя вазьміце з дадаткаў.
4. У якіх пунктах неба зямны назіральнік бачыць Месяц, знаходзячыся ў
пунктах В і А (рыс. 37)?
ШФІЗІЧНАЯ ПРЫРОДА ЦЕЛ СОНЕЧНАЙ СІСТЭМЫ
З.ПРЫМЯНЕННЕ СПЕКТРАЛЬНАГА АНАЛІЗУ
Метадам, які дае каштоўныя і найбольш разнастайныя звесткі аб нябесных свяцілах, з’яўляецца спектральны аналіз. Ен дае магчымасць устанавіць з аналізу святла якасны і колькасны хімічны састаў свяціла, яго тэмпературу, наяўнасць і напружанасць магнітнага поля, скорасць руху па праменю зроку і многае іншае.
Спектральны аналіз заснаваны на раскладанні белага святла на састаўныя часткі. Калі пучок святла пусціць на бакавую грань трохграннай прызмы, то, праламляючыся ў шкле парознаму, складаючыя белае святло праменні дадуць на экране радужную палоску, якая называецца спектрам. У спектры ўсе колеры размешчаны заўсёды ў пэўным парадку.
Як вядома, святло распаўсюджваецца у выглядзе электрамагнітных хваль. Кожнаму колеру адпавядае пэўная даўжыня электрамагнітнай хвалі. Даўжыня хвалі ў спектры памяншаецца ад чырвоных праменняў да фіялетавых прыкладна ад 0,7 да 0,4 мкм. За фіялетавымі праменнямі спектра ляжаць ультрафіялетав ы я праменні, якія нябачны вокам, але дзейнічаюць на фотапласцінку. Яшчэ больш кароткую даўжыню хвалі маюць рэнтгенаўскія праменні. Рэнтгенаўскае спрамяненне нябесных свяціл, важнае для разумення іх прыроды, атмасфера Зямлі затрымлівае.
За чырвонымі праменнямі спектра знаходзіцца вобласць і нфрачырвон ых праменняў. Яны нябачныя, але і яны дзейнічаюць на спецыяльныя фотапласцінкі. Пад спектральнымі назіраннямі разумеюць звычайна назіранні ў інтэрвале ад інфрачырвоных да ультрафіялетавых праменняў.
Для вывучэння спектраў прымяняюць прылады, якія называюцца спектраскопам і спектрографам. У спектраскоп спектр разглядаюць, у спектрографе яго фатаграфуюць. Фатаграфія спектра называецца спектраграмай.
43
Святло
39. Схема будовы прызменнага спектрографа.
40. Параўнанне спектра Сонца (уверсз) з лабараторным спектрам пары жалеза.
На рысунку 39 паказана будова спектрографа. Святло пападае праз тонкую шчыліну на аб’ектыў, які пасылае святло паралельным пучком на адну або некалькі прызмаў. Шчыліна паралельна канту прызмы, праламляючаму святло. У прызме святло раскладаецца на састаўныя часткі і дае спектр. Яго ізабражэнне накіроўваюць на фотапласцінку і атрымліваюць спектраграму. У спектраскопе гэта ізабражэнне разглядаюць праз акуляр.
Існуюць наступныя віды спектраў.
Суцэльны, або неперарыўны, спектр у выглядзе радужнай палоскі даюць цвёрдыя і вадкія распаленыя целы (вугаль, ніць электралямпы) і дастаткова шчыльныя масы газу.
Лінейчасты спектр спрамянення даюць разрэджаныя газы і пара пры моцным награванні або пад дзеяннем электрычнага разраду. Кожны газ спрамяняе строга пэўны набор даўжынь хваль і дае характэрны для дадзенага хімічнага элемента лінейчасты спектр. Моцныя змяненні стану газу або ўмоў яго свячэння, напрыклад нагрэў або іанізацыя, выклікаюць пэўныя змяненні ў спектры дадзенага газу.
Складзены табліцы з пералікам ліній кожнага газу і з указаннем яркасці кожнай лініі. Напрыклад, у спектры натрыю асабліва яркія дзве жоўтыя лініі.
Устаноўлена, што спектр атама або малекулы звязан з іх будовай і адлюстроўвае пэўныя змяненні, якія адбываюцца ў іх у працэсе свячэння.
Лінейчасты спектр паглынання даюць газы і пара, калі за імі знаходзіцца яркая і больш гарачая крыніца, якая дае неперарыўны спектр. Спектр паглынання ўяўляе сабой неперарыўны спектр, перарэзаны цёмнымі лініямі, якія знаходзяцца ў тых самых месцах, дзе павінны быць размешчаны яркія лініі, уласцівыя дадзенаму газу (рыс. 40). Напрыклад, дзве цёмныя лініі паглынання натрыю размешчаны ў жоўтай частцы спектра.
44
41. Зрушэнне лініі ў спектры зоркі Працыён у час яе руху па праменю зроку. Зверху і знізу — лабараторныя спектры параўнання ванадыю і лінія вадароду Ну. Над імі напісаны даўжыні хваль у ангстрэмах (1 A = 0,0001 мкм).
Вы можаце параўнаннем лёгка атаясаміць лініі вадароду ў спектрах Сонца і Сірыуса, скарыстаўшы рысунак задняга форзаца.
Вывучэнне спектраў дае магчымасць рабіць аналіз хімічнага саставу газаў, што спрамяняюць святло або паглынаюць яго, незалежна ад таго, знаходзяцца яны ў лабараторыі ці на нябесным свяціле. Колькасць атамаў або малекул, якія ляжаць на нашым прамені зроку, спрамяняючых або паглынаючых, вьізначаецца па інтэнсіўнасці ліній. Чым больш атамаў, тым ярчэйшая лінія або тым яна цямнейшая ў спектры паглынання. Сонца і зоркі акружаны газавымі атмасферамі. Неперарыўны спектр іх бачнай паверхні перарэзаны цёмнымі лініямі паглынання, якія ўзнікаюць у час праходжання святла праз атмасферу зорак. Таму спектры Сонца і зорак —гэта спектры паглынання. (Разгледзьце ізабражэнні розных спектраў на форзацы.)
КНІГІ ОНЛАЙН
