СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

" Электронное приложение к внеклассному мероприятию по физике "Солнце и жизнь" (учитель Щербина Н.Н.)

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Электронное приложение к внеклассному  мероприятию по физике   "Солнце и жизнь"

Просмотр содержимого документа
«" Электронное приложение к внеклассному мероприятию по физике "Солнце и жизнь" (учитель Щербина Н.Н.)»

Солнце и жизнь Земли   Презентация учителя физики МБОУ Алексеевской сош Щербина Н.Н. Полярное сияние над Оклахомой (США), 23.10.2003 года

Солнце и жизнь Земли

Презентация учителя физики МБОУ Алексеевской сош

Щербина Н.Н.

Полярное сияние над Оклахомой (США), 23.10.2003 года

Использование солнечной энергии  Из всей энергии Солнца (светимости =3,876 . 10 26 Вт/c) – Земля получает около 2 . 10 17 Вт солнечной лучистой энергии, т.е. за год около 100 триллионов тонн в условном топливе. Это в десять тысяч раз больше, чем нам нужно. Эта энергия нагревает поверхность Земли (воду, сушу, атмосферу) – поддерживая тепловой режим и биосферу на Земле. Человечество только начинает выявлять и использовать потенциал этой энергии .

Использование солнечной энергии

Из всей энергии Солнца (светимости =3,876 . 10 26 Вт/c) – Земля получает около 2 . 10 17 Вт солнечной лучистой энергии, т.е. за год около 100 триллионов тонн в условном топливе. Это в десять тысяч раз больше, чем нам нужно. Эта энергия нагревает поверхность Земли (воду, сушу, атмосферу) – поддерживая тепловой режим и биосферу на Земле. Человечество только начинает выявлять и использовать потенциал этой энергии .

а).  Гелиотехнические установки = различные типы солнечных теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок . б).  Плавка – плавление тугоплавких металлов = солнечные лучи собирают в фокусе вогнутого зеркала, где создается высокая температура. в).  Солнечные батареи = превращение солнечной энергии в электрическую. Электростанции - первая мощностью 5 МВт, п. Щелково, Крымская астрофизическая обсерватория (1985г). крыши домов – отопление и освещение космические аппараты микрокалькуляторы электромобили
  • а).  Гелиотехнические установки = различные типы солнечных теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок .
  • б).  Плавка – плавление тугоплавких металлов = солнечные лучи собирают в фокусе вогнутого зеркала, где создается высокая температура.
  • в).  Солнечные батареи = превращение солнечной энергии в электрическую.
  • Электростанции - первая мощностью 5 МВт, п. Щелково, Крымская астрофизическая обсерватория (1985г).
  • крыши домов – отопление и освещение
  • космические аппараты
  • микрокалькуляторы
  • электромобили
Строящаяся солнечная электростанция Nevada Solar One мощностью 64 МВт (долина Эльдорадо, штат Невада, США). Окончание - март 2007г.

Строящаяся солнечная электростанция Nevada Solar One мощностью 64 МВт (долина Эльдорадо, штат Невада, США). Окончание - март 2007г.

Воздействие излучения на Землю   Впервые подробно данным вопросом занялся Александр Леонидович ЧИЖЕВСКИЙ   (1897-1964) биофизик, археолог, основоположник гелиобиологии, с 1915 до 1930г публикует серию работ, в которых показывает значение периодической деятельности Солнца, космической активности, на процессы, происходящие в биосфере Земли.

Воздействие излучения на Землю

  Впервые подробно данным вопросом занялся Александр Леонидович ЧИЖЕВСКИЙ   (1897-1964) биофизик, археолог, основоположник гелиобиологии, с 1915 до 1930г публикует серию работ, в которых показывает значение периодической деятельности Солнца, космической активности, на процессы, происходящие в биосфере Земли.

Коротковолновое излучение

А) Электромагнитное доходит до Земли  за 8,3 минуты.

1. Коротковолновое излучение - за 3,5 млрд. лет интенсивность излучения возросла на 25%. Оно приходит в основном из слоев хромосферы и короны.

а). Гамма – излучение ( λ -10 м) – порождаются вспышками - внезапное выделение энергии в верхней хромосфере или нижней короне.

б). Рентгеновское ( 10 -14 м -7 м) от верхних слоев хромосферы и короны невидимое, мощное в годы активности (возрастает в 10-100 раз), резко возрастает в момент вспышек. Открыл лучи в 1895г В.К. Рентген (1845 – 1923, Германия – первый Нобелевский лауреат 1901г).

в ). Ультрафиолетовое (10 -8 м . 10 -7 м) исходит от хромосферы. Возрастает в 2 раза в моменты вспышек. Открыл в 1801г И. Риттер (1776-1810, Германия).

Действие :

1) Ионизирует верхний слой земной атмосферы h=200-500 км (образуется ионосфера, открыта в 1924г Э.В. Эплтон (1892-1965, Англия).

2) Сказывается на распространении радиоволн: отражение, нарушение связи и т.д. состояние ионосферы меняется в зависимости от солнечной активности.

3) Вызывает биологическое действие: убивают бактерии, вызывают загар и т.д.

Не пропускается излучение Озоновым слоем Земли (О 3 на высоте = 20-25 км). Защищает от прохождения коротковолнового излучения все живое на Земле.

Коротковолновое излучение г). Видимый свет (380нм от красного до фиолетового. Исходит от фотосферы, атмосфера задерживает 20% и рассеивает (поэтому небо голубое).  1) Почти все сведения об окружающем мире мы получаем благодаря зрению.  2) Свет является обязательным условием развития растительности.  д). Инфракрасное (0,74 мкм – тепловое излучение. Открыл и исследовал лучи в 1800г астроном В.Гершель (1738-1822, Англия). Источник – любое нагретое тело.  Применяется для :  1) сушка окрашенных изделий, древесины и т.д.  2) медицина (абдоминальная хирургия, гипертония и т.д.)  3) приборы ночного видения  4) строительство (тепловизоры и т.д.) тепловизор TН9100

Коротковолновое излучение

г). Видимый свет (380нм от красного до фиолетового. Исходит от фотосферы, атмосфера задерживает 20% и рассеивает (поэтому небо голубое).

1) Почти все сведения об окружающем мире мы получаем благодаря зрению.

2) Свет является обязательным условием развития растительности.

д). Инфракрасное (0,74 мкм – тепловое излучение. Открыл и исследовал лучи в 1800г астроном В.Гершель (1738-1822, Англия). Источник – любое нагретое тело.

Применяется для :

1) сушка окрашенных изделий, древесины и т.д.

2) медицина (абдоминальная хирургия, гипертония и т.д.)

3) приборы ночного видения

4) строительство (тепловизоры и т.д.)

тепловизор TН9100

Радиоизлучение Солнца Солнце – мощный источник радиоизлучения на всех волнах 8мм   Верхняя хромосфера излучает сантиметровые волны , средние и нижние слои - миллиметровые волны, корона излучает дециметровые и метровые волны. Радиоизлучение открыто первым радиоастрономом Гроут Ребер (1911-2002, США) в 1944г на λ= 18,7м (было отменено еще 25.02.1942г британскими военными на λ= 5,45м и 3,75м).

Радиоизлучение Солнца

Солнце – мощный источник радиоизлучения на всех волнах 8мм

Верхняя хромосфера излучает сантиметровые волны , средние и нижние слои - миллиметровые волны, корона излучает дециметровые и метровые волны.

Радиоизлучение открыто первым радиоастрономом Гроут Ребер (1911-2002, США) в 1944г на λ= 18,7м (было отменено еще 25.02.1942г британскими военными на λ= 5,45м и 3,75м).

ССРТ — специализированный солнечный радиотелескоп Иркутского института Солнечно-Земной Физики (организован в 1960г), предназначенный для изучения солнечной активности в микроволновом диапазоне (5,7 ГГц , λ = 5,2 см), где процессы, происходящие в солнечной короне, доступны наблюдениям по всему солнечному диску. ССРТ расположен в 220 км от Иркутска. Это крестообразный интерферометр, состоящий из двух линий 128 x 128 параболических антенн диаметром 2,5 метра, установленных эквидистантно с шагом 4,9 метра и ориентированных в направлениях восток—запад и север—юг. Длина каждой из линейных баз интерферометра — 622,3 метра. Введен в строй в 1984г.

ССРТ — специализированный солнечный радиотелескоп Иркутского института Солнечно-Земной Физики (организован в 1960г), предназначенный для изучения солнечной активности в микроволновом диапазоне (5,7 ГГц , λ = 5,2 см), где процессы, происходящие в солнечной короне, доступны наблюдениям по всему солнечному диску. ССРТ расположен в 220 км от Иркутска. Это крестообразный интерферометр, состоящий из двух линий 128 x 128 параболических антенн диаметром 2,5 метра, установленных эквидистантно с шагом 4,9 метра и ориентированных в направлениях восток—запад и север—юг. Длина каждой из линейных баз интерферометра — 622,3 метра. Введен в строй в 1984г.

а). Постоянная составляющая = постоянное радиоизлучение вызванное горением плазмы спокойного Солнца - почти не меняется по интенсивности.  б) Переменная составляющая = всплески, “шумовые бури”, которые длятся от нескольких часов для нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи (миллионы) раз и длятся от нескольких минут до часов.
  • а). Постоянная составляющая = постоянное радиоизлучение вызванное горением плазмы спокойного Солнца - почти не меняется по интенсивности.
  • б) Переменная составляющая = всплески, “шумовые бури”, которые длятся от нескольких часов для нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи (миллионы) раз и длятся от нескольких минут до часов.
Через 1-2 суток доходит до Земли.  “ Солнечный ветер” = поток частиц (ядра Не, ионы некоторых элементов, протоны, электроны - образующих разряженную плазму). Открыт в 1959г АМС “Луна-2”. Впервые на его существование в 1898г указывает астрофизик Ф.А. Бредихин (1831-1904).   При спокойном Солнце выбрасывается со V=10 км/с, а при взрывных процессах до 1000 км/с. Выброс частиц осуществляется через корональные дыры.  Земли частицы достигают при V=350 км/с (при вспышках до 450 км/с), неся с собой и магнитное поле. Концентрация n= 10 част/см 3 , Т=10 6 К. Корпускулярное  излучение

Через 1-2 суток доходит до Земли.

Солнечный ветер” = поток частиц (ядра Не, ионы некоторых элементов, протоны, электроны - образующих разряженную плазму). Открыт в 1959г АМС “Луна-2”. Впервые на его существование в 1898г указывает астрофизик Ф.А. Бредихин (1831-1904).

При спокойном Солнце выбрасывается со V=10 км/с, а при взрывных процессах до 1000 км/с. Выброс частиц осуществляется через корональные дыры.

Земли частицы достигают при V=350 км/с (при вспышках до 450 км/с), неся с собой и магнитное поле. Концентрация n= 10 част/см 3 , Т=10 6 К.

Корпускулярное излучение

Корпускулярное излучение Вызывает:  а).  Магнитные бури – кратковременное изменение магнитного поля Земли; б).  Полярное сияние = проникновение по полюсам в атмосферу частиц, вызывающих свечение атмосферы на высотах  80 - 1000км. (преобладают зеленые и красные линии кислорода). в).  Изменение тропосферы = сказывается на погоде. г).  Влияние на биосферу = в частности человека: состояние здоровья, неблагоприятные дни и т.д. а).  Магнитные бури – кратковременное изменение магнитного поля Земли; б).  Полярное сияние = проникновение по полюсам в атмосферу частиц, вызывающих свечение атмосферы на высотах  80 - 1000км. (преобладают зеленые и красные линии кислорода). в).  Изменение тропосферы = сказывается на погоде. г).  Влияние на биосферу = в частности человека: состояние здоровья, неблагоприятные дни и т.д. д).  Пополняет частицами радиационные пояса Земли и хвост магнитосферы Земли, вытянутый в сторону, противоположную от Солнца.

Корпускулярное излучение

  • Вызывает:
  • а). Магнитные бури – кратковременное изменение магнитного поля Земли; б). Полярное сияние = проникновение по полюсам в атмосферу частиц, вызывающих свечение атмосферы на высотах  80 - 1000км. (преобладают зеленые и красные линии кислорода). в). Изменение тропосферы = сказывается на погоде. г). Влияние на биосферу = в частности человека: состояние здоровья, неблагоприятные дни и т.д.
  • а). Магнитные бури – кратковременное изменение магнитного поля Земли;
  • б). Полярное сияние = проникновение по полюсам в атмосферу частиц, вызывающих свечение атмосферы на высотах  80 - 1000км. (преобладают зеленые и красные линии кислорода).
  • в). Изменение тропосферы = сказывается на погоде.
  • г). Влияние на биосферу = в частности человека: состояние здоровья, неблагоприятные дни и т.д.

д). Пополняет частицами радиационные пояса Земли и хвост магнитосферы Земли, вытянутый в сторону, противоположную от Солнца.

Космические лучи и корональные дыры 2).  Космические лучи = открыты в 1912г В.Ф. Гесс (1883-1964, США) назвал космическими в 1926г Р.Э. Милликен (1868-1953, США).  = от Солнца (в период хромосферных вспышек) за 10-30 мин доходят до Земли. Хромосферные вспышки образуют “корональные дыры” (до 15% поверхности) - области крайне разряженной и прозрачной короны с открытым в межпланетное пространства магнитным полем, которая в этих местах сильно расширяется (пузырь), образуя усиление корпускулярного и коротковолнового излучения. = от сверхновых звезд. Это ядра атомов Вселенной с большой энергией 10 7 – 10 10 эВ и концентрацией  1часть/см 3 в 1 сек. Фотография Солнца в диапазоне мягкого рентгеновского излучения. Корональные дыры проявляются в виде тёмных образований. Первые наблюдения выбросов корональной массы на диске Солнца были выполнены на Сибирском солнечном радиотелескопе (ССРТ). Проведенные исследования показали связь выбросов корональной массы как с эрупцией волокон (протуберанцами), так и со вспышками.

Космические лучи и корональные дыры

2). Космические лучи = открыты в 1912г В.Ф. Гесс (1883-1964, США) назвал космическими в 1926г Р.Э. Милликен (1868-1953, США).

= от Солнца (в период хромосферных вспышек) за 10-30 мин доходят до Земли. Хромосферные вспышки образуют “корональные дыры” (до 15% поверхности) - области крайне разряженной и прозрачной короны с открытым в межпланетное пространства магнитным полем, которая в этих местах сильно расширяется (пузырь), образуя усиление корпускулярного и коротковолнового излучения.

= от сверхновых звезд. Это ядра атомов Вселенной с большой энергией 10 7 – 10 10 эВ и концентрацией  1часть/см 3 в 1 сек.

Фотография Солнца в диапазоне мягкого рентгеновского излучения. Корональные дыры проявляются в виде тёмных образований.

Первые наблюдения выбросов корональной массы на диске Солнца были выполнены на Сибирском солнечном радиотелескопе (ССРТ). Проведенные исследования показали связь выбросов корональной массы как с эрупцией волокон (протуберанцами), так и со вспышками.

Служба Солнца   Образованы при многих обсерваториях. В России была организована Матвеем Матвеевичем Гусевым (1826-1866) в 1865г в Вильнюсской обсерватории, где он приступил к систематическому измерению положения пятен на диске Солнца. В СССР служба была снова организована в 1932 г.  Задача : наблюдение за Солнцем для всестороннего и непрерывного исследования солнечной активности и ее связи с геофизическими явлениями - “прогноз” солнечных вспышек для своевременного предотвращения нарушения радиосвязи; обеспечение безопасности пребывания человека в космическом пространстве и т.д.  Функционируют три мировых центра по сбору солнечных данных: в России, США и Франции; издаётся несколько международных каталогов солнечной активности. В Интернете постоянно публикуются бюллетени солнечной и геофизической активности.

Служба Солнца

  Образованы при многих обсерваториях. В России была организована Матвеем Матвеевичем Гусевым (1826-1866) в 1865г в Вильнюсской обсерватории, где он приступил к систематическому измерению положения пятен на диске Солнца. В СССР служба была снова организована в 1932 г.

Задача : наблюдение за Солнцем для всестороннего и непрерывного исследования солнечной активности и ее связи с геофизическими явлениями - “прогноз” солнечных вспышек для своевременного предотвращения нарушения радиосвязи; обеспечение безопасности пребывания человека в космическом пространстве и т.д.

Функционируют три мировых центра по сбору солнечных данных: в России, США и Франции; издаётся несколько международных каталогов солнечной активности. В Интернете постоянно публикуются бюллетени солнечной и геофизической активности.

 В СССР служба включала около 20 обсерваторий, обеспечивающих наблюдения Солнца в течение 12 час ежедневно. Результаты публиковались в ежемесячном бюллетене

В СССР служба включала около 20 обсерваторий, обеспечивающих наблюдения Солнца в течение 12 час ежедневно. Результаты публиковались в ежемесячном бюллетене "Солнечные данные" Пулковской обсерватории. В масштабе всего мира были организованы кооперативные исследования - Международный геофизический год (1957-1958), Международный год спокойного Солнца (1964-65), а также ряд более узких программ (протонных вспышек и т.д)