Презентация по астрономии

Творці вчення про тиск світла. Хвости комет

Роботу виконала: Вчитель фізики Иоцук М. В.

Йоганн Кеплер

Видатний німецький астроном. Народився у Вейл-дер-Штадті. Здобув освіту в Тюбінгеській академії; в цей період ознайомився з ученням М. Коперника. Відкрив три закони руху планет, мав визначні праці з оптики і математики. Будучи не в змозі пояснити відхилення хвостів комет від Сонця, коли вони пролітають повз нього, в 1619р. (за іншими даними – 1617р.) висловив гіпотезу: пояснити таке відхилення можна в тому разі, якби існував тиск світла.

Джеймс Клерк Максвелл

Видатний англійський фізик. Народився в Единбурзі, освіту здобував у Единбурзькому та Кембриджському університетах, в останньому був залишений для педагогічної діяльності. Проводив фундаментальні дослідження галузі електромагнетизму, оптики, молекулярної фізики.

Виходячи з уявлень про електромагнітні хвилі, висловив гіпотезу: світлові промені мають створювати тиск на всі тіла, на які вони падають, і в 1873 р. теоретично обчислив значення сили такого тиску .

Адольф Бартолі (19. 03. 1851 – 18. 07. 1896)

Італійський фізик. Народився у Флоренції, навчався в Болонському університеті. Працював в університетах й інститутах Італії. Праці стосуються теплових явищ, фізичної хімії.

У 1879р. (за іншими даними – 1876р.), виходячи з термодинамічних міркувань, вивів формулу для визначення світлового тиску, яку раніше одержав Дж. К. Максвелл. Але до експериментального підтвердження це також було гіпотезою.

Петро Миколайович Лебедєв

Фізик-експериментатор, засновник першої російської школи фізиків. Народився в Москві. У 1891р. закінчив Страсбурзький університет; у 1900-1911рр. – професор Московського університету. Визначні праці з акустики, електрики, оптики. Одержав найкоротші на той час (1895) електромагнітні хвилі довжиною 6 мм. Експериментально встановив і виміряв тиск світла на тверді тіла (1899 р.) і гази (1907 р.), що перетворило гіпотези про тиск світла на теорію, вчення про це – виключно важливе питання сучасної фізики.

Утворення хвостів комет

Коли комета наближається до Сонця, то з її голови вилітають частинки різних розмірів. Розглянемо частинку, що має форму кульки, яка входить до складу хвоста комети. На кульку діють дві сили: гравітаційна сила притягання, що визначається за законом всесвітнього тяжіння, та сили світлового тиску. При зменшенні розмірів частинки сила тяжіння зменшується пропорційно до зменшення її маси, а маса пропорційна до діаметра кульки в кубі. Водночас площа поперечного перерізу кульки пропорційна до її діаметра в квадраті.

Для великих тіл зазвичай сила тяжіння, що діє на кульку, більша за силу тиску світла. Але при зменшенні розмірів тіла сила тиску світла зменшується повільніше, ніж сила тяжіння.

Розрахунки показують, що на відстані від Сонця. Яка дорівнює середньому значенню радіуса земної орбіти (одна астрономічна одиниця), пилинка розміром 1/5 мікрона перебуває в рівновазі: сила гравітаційного притягання пилинки до Сонця врівноважується силою тиску світла. Для частинок меншого розміру сила тиску світла перевищує силу гравітації, частинки віддаляються від Сонця – хвіст комети спрямований від Сонця.

Дослідження комет виявило, що деякі з них мають ще один хвіст, спрямований до Сонця (аномальний хвіст).

Перші спостереження

Уперше такий незвичайний хвіст (аномальний) у1835 р. спостерігав німецький астроном Фрідріх Бессель (1784-1846) у комети Галлея. Найвиразніший хвіст спостерігали астронавти орбітальної станції «Скайлеб» 29 грудня 1973 р. у комети Когоутека.

Виникнення аномальних хвостів комет пояснюється викидом з кометних ядер частинок пилу 0,1 мм і більше. Для таких частинок гравітаційна сила перевищує силу тиску світла, і аномальний хвіст спрямовується до Сонця.

Спостереження комет

При спостереженні комети Морхауза в 1908 р. в її хвості було виявлено частинки, що рухалися з дуже великими прискореннями. Для таких прискорень необхідні сили, що в тисячу разів перевищують сили тиску світла. Виявилося, що причиною цього явища є так званий сонячний вітер - потоки плазми, які неперервно викидаються в космічний простір сонячною короною. Потоки частинок сонячної речовини наштовхуються на частинки газів і пари у голові комети, йонізують їх і виносять подалі від Сонця.

Таким чином, хвости комет утворюються завдяки дії на частинки, що залишають ядро комет, сил гравітаційного притягання і тиску світла, а також завдяки дії сонячного вітру.

Пил і крупніші частинки відбивають сонячне світло, а йонізовані сонячним вітром частинки випромінюють власне світло як іонізований газ.