Билеты по астрономии за 11 класс (стр. 3 из 4)

Атмосферу Солнца делят на 3 слоя: фотосферу (нижний слой), хромосферу и корону. Поверхность солнца (фотосфера) имеет гранулярную структуру, т. е. состоит из «зёрнышек» размером в среднем около 1000 км. Грануляция является следствием движения газов, в зоне, расположенной под фотосферой. Временами в отдельных областях фотосферы тёмные промежутки между пятнами увеличиваются, и образуются большие тёмные пятна. Наблюдая солнечные пятна в телескоп, Галилей заметил, что они перемещаются по видимому диску Солнца. На этом основании он сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, с периодом 25 сут. на экваторе и 30 сут. вблизи полюсов.

Пятна – непостоянные образования, чаще всего появляются группами. Вокруг пятен иногда видны почти незаметные светлые образования, которые называют факелами. Главной особенностью пятен и факелов является присутствие магнитных полей с индукцией, достигающей 0,4-0,5 Тл. По краю солнечного диска можно наблюдать протуберанцы – яркие выступы, опирающиеся на хромосферу и врывающиеся в солнечную корону.

Билет № 14. Проявление солнечной активности на Земле:

Солнечные пятна являются активным источником электромагнитного излучения, вызывающего так называемые «магнитные бури». Эти «магнитные бури» влияют на теле- и радиосвязь, вызывают мощные полярные сияния.

Солнце излучает следующие виды излучения: ультрафиолетовое, рентгеновское, инфракрасное и космические лучи (электроны, протоны, нейтроны и тяжёлые частицы адроны). Ультрафиолетовое и рентгеновское излучения в основном исходят от верхних слоев хромосферы и короны. Эти излучения почти целиком задерживаются атмосферой Земли, образуя ионосферу. Вот почему следует сохранять атмосферу Земли в нормальном состоянии. Периодически появляющиеся озоновые дыры пропускают излучение Солнца, которое достигает земной поверхности и пагубно влияет на органическую жизнь на Земле.

Солнечная активность проявляется через каждые 11 лет. Последний максимум солнечной активности был в 1991 году. Ожидаемый максимум – 2002 год. Максимум солнечной активности означает наибольшее количество пятен, излучения и протуберанцев.

Давно установлено, что изменение солнечной активности Солнце влияет на следующие факторы:

эпидемиологическую обстановку на Земле;

количество разного рода стихийных бедствий (тайфуны, землетрясения, наводнения и т. д.);

на количество автомобильных и железнодорожных аварий.

Максимум всего этого приходится на годы активного Солнца. Как установил учёный Чижевский, активное Солнце влияет на самочувствие человека. С тех пор составляются периодические прогнозы самочувствия человека.

Билет № 15. Для измерения расстояния до тел Солнечной системы применяется метод парллакса. 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.

a – большая полуось земной орбиты (средний радиус),

p – годичный параллакс.

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

1 парсек = 3,26 светового года = 206265 а. е. = 3 * 10¹¹ 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.

Билет № 16. Существуют разные типы звёзд: одиночные, двойные и кратные, стационарные и переменные, звёзды-гиганты и звёзды-карлики, новые и сверхновые. Существуют ли в этом многообразии звёзд, в кажущемся их хаосе закономерности? Такие закономерности, несмотря на разные светимости, температуры и размеры звёзд, существуют.

Звёзды классифицируются по следующим параметрам: размеры, цвет, светимость, спектральный класс.

По размерам звёзды делятся на звёзды-карлики, средние звёзды, нормальные звёзды, звёзды гиганты и звёзды-сверхгиганты. Звёзды-карлики – спутник звезды Сириус; средние – Солнце, Капелла (Возничий); нормальные (t = 10 тыс. К) – имеют размеры между Солнцем и Капеллой; звёзды-гиганты – Антарес, Арктур; сверхгиганты – Бетельгейзе, Альдебаран.

По цвету звёзды делятся на красные (Антарес, Бетельгейзе – 3000 К), жёлтые (Солнце, Капелла – 6000 К), белые (Сириус, Денеб, Вега – 10000 К), голубые (Спика – 30000 К).

По светимости звёзды классифицируют следующим образом. Если принять светимость Солнца за 1, то звёзды белые и голубые имеют светимость в 100 и 10 тыс. раз больше светимости Солнца, а красные карлики – в 10 раз меньше светимости Солнца.

По спектру звёзды подразделяют на спектральные классы (Солнце- G2).

Атмосферы звезд имеют сходный химический состав, в основном водород и гелий. Разнообразие звездных спектров объясняется прежде всего тем, что звезды имеют разную температуру. От температуры зависит физическое состояние, в котором находятся атомы вещества в звездных атмосферах, и вид спектра. Кроме этого, вид спектра звезды определяется давлением и плотностью газа ее фотосферы, наличием магнитного поля, особенностями химического состава.

Светимость (L) звезды характеризует общую мощность излучения звезды. Светимость пропорциональна площади поверхности (фотосферы) звезды и четвертой степени эффективной температуры (Т) или абсолютной звездной величине

По этой формуле можно определить, если известна светимость (L), радиус звезды R, ее объем, площадь фотосферы.

Если L_солнца=1, то lgL=0.4(M_C-M),

где M_C - абсолютная звездная величина солнца.

Между спектром и светимостью существует взаимосвязь «спектром –светимость». Звезды данного спектра не могут иметь произвольную светимость и, наоборот, звезды с определенной светимостью не могут иметь любую температуру. Масса звезд взаимосвязана со светимостью (абсолютными звездными величинами) – взимосвязь «масса-светимость». Чем больше масса звезды, тем больше светимость.

Установлено, что с увеличением массы растёт светимость звёзд, причём эта зависимость определяется формулой L = m^3,9, кроме того, для многих звёзд справедлива закономерность L » R^5,2.

Зависимость L от t° и цвета (диаграмма «цвет – светимость).

Цвет	Красные	Жёлтые	Белые	Голубые
Т	3000 К	6000 К	10000 К	20-30000 К

Условия равновесия: как известно, звёзды являются единственными объектами природы, внутри которых происходят неуправляемые термоядерные реакции синтеза, которые сопровождаются выделением большого количества энергии и определяют температуру звёзд. Большинство звёзд находятся в стационарном состоянии, т. е. не взрываются. Некоторые звёзды взрываются (так называемые новые и сверхновые звёзды). Почему же в основном звёзды находятся в равновесии? Сила ядерных взрывов у стационарных звёзд уравновешивается силой тяготения, вот почему эти звёзды сохраняют равновесие.

Билет № 17. Закон Стефана-Больцмана определяет зависимость между излучением и температурой звёзд.

e = sТ⁴s – коэффициент, s = 5,67 * 10^-8 Вт/м²к⁴

e – энергия излучения единицы поверхности звезды

L – светимость звезды, R – радиус звезды.

Полученную таким методом температуру называют эфективной температурой.

С помощью формулы Стефана-Больцмана и закона Вина определяют длину волны (l), на которую приходится максимум излучения:

l_maxT = b b – постоянная Вина

Можно исходить из обратного, т. е. с помощью светимости и температуры определять размеры звёзд.

Билет № 18. Переменные звезды – это звезды, блеск котрых изменяется. У одних переменных звезд блеск изменяется периодически, у других беспорядочно. Изучение этих звезд важно для понимания эволюции звезд.

Цефеиды – это пульсирующие звезды, которые периодически раздуваются и сжимаются. Им присуще особенности звезды Цефея. В процессе пульсации цефеиды изменяется и температура ее фотосферы. Самую высокую температуру звезда имеет в максиуме блеска. Между периодом пульсации и светимостью цефеид существует зависимость «период – светимость», по периоду изменения блеска звезды можно оперделить ее звездную величину. Цефеиды относятся к звездам-гигантам и сверхгигантам.

У некоторых нестационарных звезд блеск резко возрастает – это новые звёзды и сверхновые звёзды. При вспышках новых звезд блеск возрастает в тысячи раз за короткое время. Новые звезды обычно входят в состав двойных систем, а вспышки происходят в результате обмена веществом между звездами, образующими двойную систему.

Еще более грандиозны вспышки сверхновых звезд. Сверхновые звезды – это взрывающиеся звезды. При взрывах сверхновых в течение нескольких суток выделяется огромная энергия. Такие взрывы происходят на заключительных этапах. Остатки оболочек сверхновых звезд, оказываются источниками радиоизлучения – их называют пульсары. Пульсары – это быстровращающиеся сверхплотные звезды, радиусы которых 10 км, а массы близки к массе Солнца. Эта звезда как бы пульсирует, излучая радиоволны. Их называют пульсарами – конечная стадия звёзд-гигантов.