Не только астрономы и романтики любят смотреть на небо. Все мы время от времени поднимаем взгляд к звездам и любуемся их вечной красотой. Потому-то каждого из нас хоть иногда интересует, какая звезда на небе самая яркая.
Впервые этим вопросом задался греческий ученый Гиппарх, а свою классификацию он предложил 22 века назад! Он разделил звезды на шесть групп, где звезды первой величины – это самые яркие из тех, что он мог наблюдать, а шестой – едва различимые невооруженным глазом.
Стоит ли говорить, что речь идет об относительной яркости, а не о реальной способности светиться? Ведь кроме количества производимого света на яркость звезды, наблюдаемой с Земли, влияет расстояние от этой звезды до места наблюдения. Нам кажется, что самая яркая звезда на небе – это Солнце, ведь оно к нам ближе всего. На самом же деле это вовсе не яркая и совсем небольшая звезда.
Сейчас используется примерно та же система различения звезд по яркости, только усовершенствованная. За точку отсчета была принята Вега, а яркость остальных звезд отсчитывается от ее показателя. Самые яркие звезды имеют отрицательный показатель.
Итак, мы будем рассматривать именно те звезды, которые признаны наиболее яркими по усовершенствованной шкале Гиппарха
ТЕСТ ПО АСТРОНОМИИ «ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВЕЗД»
Вариант 1
1. Какова температура поверхности белых звезд?
а.) 3000К б) 4500К в) 6000К г) 8000К д)10000К е) 15000 ж) 20000 и более
2. Какие основные линии в спектре звезд класса F
а) Не б) Н в) линии металлов г) линии простейших молекул ТiO, ZrO…
д) слабые линии Не, Н е) слабые линии Н и металлов
3. Какой цвет у звезд класса M
а)красные б)оранжевые в)желтые г)бело-желтые д)белые е)бело-голубые ж)голубые
4. Что такое парсек?
а) расстояние до ближайшей звезды
б) расстояние до звезды, параллакс которой 1″
в) расстояние в 3 световых года
5. Самые большие звезды это…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
6. Плотность больше ,чем у Солнца имеют…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
Вариант 2
1. Какова температура поверхности красных звезд?
а.) 3000К б) 4500К в) 6000К г) 8000К д)10000К е) 15000 ж) 20000 и более
2. Какие основные линии в спектре звезд класса О
а) Не б) Н в) линии металлов г) линии простейших молекул ТiO, ZrO…
д) слабые линии Не, Н е) слабые линии Н и металлов
3. Какой цвет у звезд класса G
а)красные б)оранжевые в)желтые г)бело-желтые д)белые е)бело-голубые ж)голубые
4. Что такое световой год?
а) единица измерения больших промежутков времени.
б) единица измерения больших расстояний
в) расстояние до ближайшей звезды
5. Самые плотные звезды это…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
6. Больше по размерам, чем Солнце…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
Вариант 3
1. Какова температура поверхности голубых звезд?
а.) 3000К б) 4500К в) 6000К г) 8000К д)10000К е) 15000 ж) 20000 и более
2. Какие основные линии в спектре звезд класса А
а) Не б) Н в) линии металлов г) линии простейших молекул ТiO, ZrO…
д) слабые линии Не, Н е) слабые линии Н и металлов
3. Какой цвет у звезд класса K
а)красные б)оранжевые в)желтые г)бело-желтые д)белые е)бело-голубые ж)голубые
4. Расположите в порядке возрастания единицы измерения расстояний.
а) пк. б) 10 км в) а.е. г) св.г.
5. Меньшую плотность, чем у Солнца имеют…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
6. Самые маленькие звезды это…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
Вариант 4
1. Какова температура поверхности оранжевых звезд?
а.) 3000К б) 4500К в) 6000К г) 8000К д)10000К е) 15000 ж) 20000 и более
2. Какие основные линии в спектре звезд класса G
а) Не б) Н в) линии металлов г) линии простейших молекул ТiO, ZrO…
д) слабые линии Не, Н е) слабые линии Н и металлов
3. Какой цвет у звезд класса O
а)красные б)оранжевые в)желтые г)бело-желтые д)белые е)бело-голубые ж)голубые
4. Что такое парсек?
а) расстояние до ближайшей звезды
б) расстояние до звезды, параллакс которой 1″
в) расстояние в 3 световых года
5. Больше по светимости, чем Солнце…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
6. Расположите в порядке возрастания плотности ( сначала с самой маленькой…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
Вариант 5
1. Какова температура поверхности бело-желтых звезд?
а.) 3000К б) 4500К в) 6000К г) 8000К д)10000К е) 15000 ж) 20000 и более
2. Какие основные линии в спектре звезд класса В
а) Не б) Н в) линии металлов г) линии простейших молекул ТiO, ZrO…
д) слабые линии Не, Н е) слабые линии Н и металлов
3. Какой цвет у звезд класса A
а)красные б)оранжевые в)желтые г)бело-желтые д)белые е)бело-голубые ж)голубые
4. Что такое световой год?
а) единица измерения больших промежутков времени.
б) единица измерения больших расстояний
в) расстояние до ближайшей звезды
5. Расположите в порядке возрастания размеров звезд ( сначала самые маленькие…
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
6. У каких звезд самая большая плотность
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
Вариант 6
1. Какова температура поверхности бело-голубых звезд?
а.) 3000К б) 4500К в) 6000К г) 8000К д)10000К е) 15000 ж) 20000 и более
2. Какие основные линии в спектре звезд класса М
а) Не б) Н в) линии металлов г) линии простейших молекул ТiO, ZrO…
д) слабые линии Не, Н е) слабые линии Н и металлов
3. Какой цвет у звезд класса B
а)красные б)оранжевые в)желтые г)бело-желтые д)белые е)бело-голубые ж)голубые
4. Расположите в порядке возрастания единицы измерения расстояний.
а) пк. б) 10 км в) а.е. г) св.г.
5. Какие звезды имеют размеры с Землю или Луну?
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
6. Расположите звезды в порядке убывания плотности ( начните с самых плотных..
а) красные гиганты б) белые гиганты в) нейтронные звезды г) красные карлики
д) белые карлики е) желтые карлики
ОТВЕТЫ
в д г е б а порядок
Звёзды
— сферически симметричные газовые (плазменные), раскалённые тела, находящиеся в состоянии теплового и гидростатического равновесия. Звёзды классифицируются по следующим параметрам: размеры, цвет, светимость.
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.
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.
3. Оборудование: резистор, амперметр, вольтметр, источник тока, соединительные провода. Вычисление сопротивления согласно измерениям.
Билет №20
Модель строения твердых тел. Кристаллические тела: анизотроприя кристаллов; пространственная решетка; монокристаллы и поликристаллы; полиморфизм; аморфные тела.
Все твердые тела подразделяются на кристаллические и амфорные.
Кристаллическими
называют твердые тела, имеющие строго упорядоченное расположение атомов и молекул.
Различают 4 типа кристаллических решеток:
1. молекулярная
2. атомная
3. ионная
4. металлическая
Все кристаллические тела анизотропны, т.е. их физические свойства зависят от направления внутри кристалла. Кристаллическую структуру имеют металлы. Одиночный кристалл называют монокристаллом. Тело состоящее из большого числа монокристаллов называют поликристаллами. Кристаллические тела имеют строго определенную температуру плавления.
Амфорные тела
– это тела не имеющие строго упорядоченную кристаллическую решетку.
Амфорные тела изотропны, их физические свойства одинаковы по всем направлениям.
Амфорные тела не имеют строго определенную температуру плавления. Определенной температуры плавления у аморфных тел нет.
Полиморфизм (от греч. polymorphos-многообразный), способность твердых веществ и жидких кристаллов существовать в двух или нескольких формах с различной кристаллической структурой и свойствами при одном и том же хим. составе. Такие формы наз. полиморфными модификациями.
Двойные звёзды и их роль в определении физических характеристик звёзд
Двойная звезда, пара звезд, связанная в одну систему силами тяготения и обращающаяся вокруг общего центра тяжести. Звезды, составляющие двойную звезду, называются ее компонентами. Двойные звезды весьма распространены и подразделяются на несколько типов. Затменно-двойной попеременно загораживают друг друга, поэтому блеск системы временно ослабевает, период между двумя изменениями блеска равен половине орбитального периода. Угловое расстояние между компонентами очень мало, и мы не можем наблюдать их по отдельности.
Спектрально-двойные звезды обнаруживают по изменениям их спектров. При взаимном обращении звезды периодически движутся то по направлению к Земле, то от Земли. По эффекту Допплера в спектре можно определять изменения движения.
Поляризационные двойные характеризуются периодическими изменениями поляризации света. В таких системах звезды при своем орбитальном движении освещают газ и пыль в пространстве между ними, угол падения света на это вещество периодически меняется, при этом рассеянный свет поляризуется. Точные измерения этих эффектов позволяют вычислить орбиты, отношения звездных масс, размеры, скорости и расстояние между компонентами.Двойные звезды, служащие источником излучения в рентгеновском диапазоне, называются рентгеновскими двойными. В ряде случаев наблюдается третий компонент, обращающийся вокруг центра масс двойной системы. Иногда один из компонентов двойной системы (или оба), в свою очередь, может оказаться двойными звездами. Тесные компоненты двойной звезды в тройной системе могут иметь период несколько суток, тогда как третий элемент может обращаться вокруг общего центра масс тесной пары с периодом в сотни и даже тысячи лет.Измерение скоростей звезд двойной системы и применение закона всемирного тяготения представляют собой важный метод определения масс звезд. Изучение двойных звезд – это единственный прямой способ вычисления звездных масс.
3. m = k∙I∙t (m=2376*10-6 кг)
Билет №21
Температура и масса звезд
Знание спектрального класса или цвета звезды сразу же дает температуру ее поверхности. Так как звезды излучают приблизительно как абсолютно черные тела соответствующей температуры, то мощность, излученная единицей их поверхности в единицу времени, определяется из закона Стефана — Больцмана.
Деление звезд на основании сопоставления светимости звезд сих температурой и цветом и абсолютной звездной величиной (диаграмма Герцшпрунга—Рессела):
- главная последовательность (в центре ее находится Солнце — желтый карлик)
- сверхгиганты (велики по размерам и большая светимость: Антарес, Бетельгейзе)
- последовательность красных гигантов
- карлики (белые — Сириус)
- субкарлики
- бело-голубая последовательность
Это разделение также и по возрасту звезды.
Диаграмма Герцшпрунга—Рессела
Различают следующие звезды:
- обычные (Солнце);
- двойные (Мицар, Албкор) делятся на:
- а) визуально-двойные, если их двойственность замечена при наблюдении в телескоп;
- б) кратные — это система звезд с числом больше чем 2, но меньше чем 10;
- в) оптически-двойные — это такие звезды, что их близость является результатом случайной проекции на небо, а в пространстве они далеки;
- г) физически-двойные — это звезды, которые образуют единую систему и обращаются под действием сил взаимного притяжения вокруг общего центра масс;
- д) спектрально-двойные — это звезды, которые при взаимном обращении подходят близко друг к другу и их двойственность можно определить но спектру;
- е) затменно-двойные — это звезды» которые при взаимном обращении загораживают друг друга;
- переменные (б Цефея). Цефеиды — переменные по яркости звезды. Амплитуда изменения яркости составляет не более 1,5 звездной величины. Это пульсирующие звезды, т. е. они периодически расширяются и сжимаются. Сжатие наружных слоев вызывает их нагрев;
- нестационарные.
Новые звезды — это звезды, которые существовали давно, но внезапно вспыхнули. Их яркость увеличилась за короткое время в 10 000 раз (амплитуда изменения яркости от 7 до 14 звездных величин).
Сверхновые звезды — это звезды, которые были незаметны на небе, но неожиданно вспыхнули и увеличили яркость в 1000 раз относительно обычных новых звезд.
Пульсар — нейтронная звезда, возникающая при взрыве сверхновой.
Данные об общем числе пульсаров и времени их жизни свидетельствуют, что в среднем в столетие рождаются 2—3 пульсара, это приблизительно совпадает с частотой вспышек сверхновых в Галактике.
