Презентация "Определение расстояний до тел сс и их размеров" (11 класс) по астрономии – проект, доклад

Урок 11

Тема: Определение расстояний до тел СС и их размеров

Первые определения расстояний в СС

В 265г до НЭ Аристарх Самосский (310-230, Др. Греция) в работе «О величине и расстоянии Солнца и Луны» первым сравнил расстояния до Луны и Солнца. Так расстояния у него до Солнца (по фазе Луны в 1 четверти из прямоугольного треугольника, т. е. впервые использует базисный метод: ЗС=ЗЛ/cos 87º≈19*ЗЛ). Радиус Луны определил в 7/19 радиуса Земли, а Солнца в 6,3 радиусов Земли (на самом деле в 109 раз больше и угол не 87º а 89º52' и поэтому Солнце дальше Луны в 400 раз).

В 125г до НЭ Гиппарх (180-125, Др. Греция) довольно точно определяет (в радиусах Земли) радиус Луны (3/11 R⊕) и расстояние до Луны (59 R⊕).

Впервые расстояния до небесных тел (Луны, Солнца, планет) оценивает Аристотель (384-322, Др. Греция) в 360г до НЭ в книге «О небе» → слишком не точно, например радиус Земли в 10000 км.

Довольно точно определил удалённость планет от Солнца к 1539г, приняв расстояние от Земли до Солнца за 1а.е., Николай Коперник (1473-1543, Польша) –первый астроном нашего времени.

Способы определения расстояний в Солнечной системе

2-й способ: Определение расстояний до Меркурия и Венеры в моменты элонгации (из прямоугольного треугольника по углу элонгации).

1-й способ: (приближенный) По третьему закону Кеплера можно определить удаленность планеты от Солнца, зная периоды обращений и одно из расстояний.

3-й способ: Геометрический (параллактический).

Параллакс- угол, под которым из недоступного места виден базис (известный отрезок). В пределах СС за базис берут экваториальный радиус Земли R=6378км.

Из прямоугольного треугольника гипотенуза (расстояние D) равно:

При малом значении угла, выраженном в радианной мере, учитывая что 1рад =57,30=3438'=206265", получим

Луны Р◖=57'02" , Солнца Р=8,794"

4-й способ: радиолокационный

· 1960 г. (149 540 000 000 ± 13 600 000) м · 1961 г. (149 599 500 000 ± 800 000) м · 1998 г. (149 597 870 691 ± 2) м · 1999 г. (149 597 870 691.0 ± 1.0) м · 1999 г. (149 597 870 691.1 ± 0.2) м

149 504 312 000 ± 170 400 000 м

РАДИОЛОКАЦИЯ ПЛАНЕТ

В 1946г первая радиолокация Луны. В 1957-1963гг — радиолокация Солнца, Меркурия (с 1962г), Венеры (с 1961г), Марса и Юпитера (с 1964г), Сатурна (с 1973г) в Великобритании, СССР и США.

импульс→объект →отраженный сигнал→время

VЭМВ=С=299792458м/с≈3*108 м/с.

Предложен советскими физиками Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси

Определение астрономической единицы

НАЗЕМНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ АСТРОМЕТРИЯ

Расположение лазерных уголковых отражателей на Луне. Все, за исключением отражателя Лунохода-1 (L1), работают и сейчас

Более точная лазерная локация проводится с 1969г

1 а. е.=149 597 870 691 ± 6м ≈149,6 млн.км

Определение радиуса Земли

В 240г до НЭ ЭРАТОСФЕН (276-194, Египет), географ, директор Александрийской библиотеки, произведя измерения 22 июня в

Александрии угла между вертикалью и направлением на Солнце в полдень и используя записи наблюдений в тот же день падения лучей света в глубокий колодец в Сиена (Асуан) (в 5000 стадий = около 800км), получает разность углов в 7,2º и определяет радиус Земли в 6311км. Результат не был произведён до 17 века, лишь астрономы Багдадской обсерватории в 827г немного поправили его неточность.

6311км

Берем две точки вдоль одного меридиана АОВ=n=φА-φВ(разность географических широт) е=АВ - длина дуги вдоль меридиана т.к. е1=е/n=2πR/3600 ,то

L/800=3600/7,20

Размеры тел

Р-параллакс ρ - угловой радиус светила r – расстояние между объектами

Из прямоугольных треугольников дважды используя формулу R=r. sin ρ, получим

R =r. sin ρ R⊕ =r. sin р } = R ρ R⊕ р → или

Для Земли

Перигелий – 1-5 января

Земля обращается вокруг Солнца по эллипсу с е=0,017

Среднее расстояние от Земли до Солнца 149 600 000 км = 149,6 млн.км = 1 а.е.

Весеннее равноденствие (20 марта) – 32′07", удаление 148 989 865 км Летнее солнцестояние (21 июня) – 31′28", удаление 152 028 935 км Осеннее равноденствие (22 сентября) – 31′52", удаление 150 125 903 км Зимнее солнцестояние (21 декабря) – 32′31", удаление 147 160 039 км

Афелий - 1-6 июля

Так в 2008г будет 3 января, угловой размер Солнца 32′31", расстояние до Солнца 147 096 602 км

В 2008 году (для Новосибирска)

Так в 2008г будет 4 июля, угловой размер Солнца 31′27", расстояние до Солнца 152 104 160 км