Закони і формули

Содержание

Слайд 2

Перший закон Кеплера Кожна планета обертається по еліпсу, в одному з

Перший закон Кеплера

 Кожна планета обертається по еліпсу, в одному з фокусів

якого міститься Сонце.

Точка О - центр еліпса, К і S - фокуси. Сонце знаходиться в даному разі у фокусі S. DО = ОА - а - велика піввісь еліпса. Вона є середньою відстанню планети від Сонця:
а = (DS = SA)/2.
Найближча до Сонця точка орбіти А називається перигелієм, а найдальша від нього точка D - афелієм.
Ступінь витягнутості еліпса характеризується його ексцентриситетом е.
Ексцентриситет дорівнює відношенню відстані фокуса від центра (0K = 0S) до довжини великої півосі а.
Коли фокуси й центр збігаються (е = OS/OA), еліпс перетворюється в коло.

Слайд 3

Другий закон Кеплера (закон площ) Радіус-вектор планети за однакові проміжки часу

Другий закон Кеплера (закон площ)

Радіус-вектор планети за однакові проміжки часу описує

рівні площі, тобто площі SАН і SСD рівні, якщо дуги АН і СD планета описує за однакові проміжки часу. Але довжини цих дуг, що обмежують рівні площі, різні: АН > СD.
Слайд 4

Третій закон Кеплера Квадрати зоряних періодів обертання планет відносяться, як куби

Третій закон Кеплера

Квадрати зоряних періодів обертання планет відносяться, як куби великих

півосей їхніх орбіт. Якщо велику піввісь орбіти і зоряний період обертання однієї планети позначити через a1, T1, а другої планети - через а2, Т2, то формула третього закону матиме такий вигляд:

(T1)2/(T2)2 = (a1)3/(a2)/3

Слайд 5

Закон Габбла Швидкість, з якою «тікають» від нас інші галактики, збільшується

Закон Габбла

Швидкість, з якою «тікають» від нас інші галактики, збільшується прямо

пропорційно відстані до цих галактик.

де V — швидкість галактики,
Н — стала Габбла,
г — відстань до галактики в мегапарсеках. З
а останніми вимірами Н= 70 км/(с • М пк).
V=Hr

Слайд 6

Зорі У 1837 р. російський астроном В. Я. Струве (1793-1864) уперше

Зорі

У 1837 р. російський астроном В. Я. Струве (1793-1864) уперше визначив

річний паралакс зорі Веги (α Ліри): π = 0,123". Відстань від Землі до зорі :

де           а.о. = 150 млн. км — радіус земної орбіти, π — річний паралакс зорі. 

Слайд 7

Річні паралакси зір дуже малі, а для малих кутів справедливе співвідношення:

Річні паралакси зір дуже малі, а для малих кутів справедливе співвідношення: sin π ≈ π

(π—у радіанах). Паралакси зручно визначати в секундах (1 рад = 206265"), отже:                        .
Слайд 8

Світловий рік 1 св. р. = 9,5•1015м = 63240 а.о. =

Світловий рік

1 св. р. = 9,5•1015м = 63240 а.о. = 0,3066

пк.
1 пк = 3,26 св.р.
Слайд 9

Абсолютна зоряна величина (М) Знаючи відстань до зір r та її

Абсолютна зоряна величина (М)

Знаючи відстань до зір r та її видиму зоряну величину m, можна

обчисли­ти абсолютну зоряну величину:

М = m + 5 - 5 • lg r 

де r — виражене в парсеках.

Слайд 10

Якщо відома абсолютна зоряна величина зорі М, то її світність визначається за допомогою такої формули:

Якщо відома абсолютна зоряна величина зорі М, то її світність визначається

за допомогою такої формули:
Слайд 11

Знаючи зі спостережень видиму зоряну величину (m), обчислюють відстань до світила

Знаючи зі спостережень видиму зоряну величину (m), обчислюють відстань до світила

за формулою:

lg r = 0,2(m-М) + 1.

Слайд 12

Для визначення радіуса зір астрономи використовують закон Стефана—Больцмана: де Q —

Для визначення радіуса зір астрономи використовують закон Стефана—Больцмана:

де Q — енергія, що випромінює

одиниця поверхні зорі за одиницю часу;
а — стала Стефана—Больцмана;
Т4 — абсолютна температура поверхні зорі.
Слайд 13

Потужність, що випромінює вся зоря з радіусом R, визначається загальною площею її поверхні, тобто:

Потужність, що випромінює вся зоря з радіусом R, визначається загальною площею її поверхні,

тобто:
Слайд 14

З іншого боку, таке ж співвідношення ми можемо записати для енергії, що випромінює Сонце:

З іншого боку, таке ж співвідношення ми можемо записати для енергії,

що випромінює Сонце:
Слайд 15

Таким чином, з рівнянь можна визначити невідомий радіус зорі, якщо відомі

Таким чином, з рівнянь можна визначити невідомий радіус зорі, якщо відомі

радіус R і температура Т Сонця:

де L — світність зорі в одиницях світності Сонця.

Слайд 16

Для визначення світності Сонця треба виміряти сонячну сталу q — енергію,

Для визначення світності Сонця треба виміряти сонячну сталу q — енергію, яку отримує

1 м поверхні Землі за 1 с за умови, що Сонце розташоване в зеніті. Для визначення світності Сонця необхідно величину сонячної сталої помножити на площу сфери з радіусом R:

де R= 1,5 1011 м — відстань від Землі до Сонця.

Слайд 17

Телескопи Збільшення телескопа визначається так: де а2 кут зору на виході

Телескопи

Збільшення телескопа визначається так:

де а2  кут зору на виході окуляра;
кут зору,

під яким світило видно неозброєним оком; 
F, f — фокусні відстані відповідно об'єктива й окуляра.