Astrofyzika – maturitní otázka z fyziky

 

   Otázka: Astrofyzika

   Předmět: Fyzika

   Přidal(a): Jan Balnar

 

 

Astrofyzika

  • Věda o vesmíru, jeho vzniku, vývoji a stavbě
  • Studuje i pohyby a vzájemné silové působení těchto těles

 

Astrometrie

  • Obecné měření

 

Nebeská mechanika

  • Základem Kepplerovy zákony a Newtonovy
  • Základem je problém dvou těles, kdy se snažíme popsat jejich vzájemnou polohu
    • Tělesa považujeme za dokonale tuhá, můžeme je nahradit koulemi nebo body
  • Problém tří těles je obecně neřešitelný
  • Na eliptické dráze Země nebo Slunce rozlišujeme tyto body:
    • Perigeum – nejdále k nějakému centru
    • Pericentrum – nejblíže k nějakému centru
    • Perihelium – bod, který je nejblíže slunci (přísluní)
    • Apocentrum
    • Apogeum
    • Afélium – bod, který je nejdál od slunce (odsluní)
  • 1AU = 150 x 106 km

 

Stelární astronomie

  • Zkoumá hvězdy a vše kolem nich

 

Kosmologie a Kosmogonie

  • Vědy zkoumající vesmír jako takový

 

Paralaxa

  • Úhel mezi dvěma směry vedenými k témuž objektu
  • Existuje asi 9 základních typů
    • Denní paralaxa
    • Roční paralaxa
  • Úhel, pod kterým vidíme střed země a místo na zemském povrchu
  • Φ = d/r

 

Astronomická jednotka

  • AU – astronomical unit
  • Střední vzdálenost Země Slunce

 

Parsek

  • Jedna ze základních jednotek vzdálenosti
  • Vzdálenost, ze které je vidět jedna astronomická jednotka pod úhlem jedna vteřina
  • 1pc = 206 264,8 AU

 

Světelný rok – light year

  • Jednotka délky
  • Vzdálenost, jakou světlo urazí za jeden rok
  • 9,46 x 1015 m

 

Precese

  • Dlouho periodický pohyb zemské osy po plášti kužele s periodou 25 725 let

 

Nutace

  • Periodický pohyb zemské osy s periodou 18,61 roku
  • Je dána gravitační interakcí země a měsíce

 

Aberace světla

  • Přímý důsledek konečné rychlosti světla
  • Vzniká jako vektorový součet rychlostí světla a rychlostí pozorovatele

 

Den

  • Nejčastěji hovoříme o slunečním a hvězdném dnu

 

Otázky

  • V jaké vzdálenosti je od Země hvězda Proxima Centauri jejichž paralaxa je 0,76 vteřiny – 1,3 pc
  • Pod jakým úhlem bychom viděli poloměr Plutovy dráhy z Proximy Centauri – souvisí s předchozím. Poloměr dráhy Pluta – 39AU – 30 vteřin (úhel)
  • Jaká je roční paralaxa Siria, který je vzdálen 8,67 sv.roku?

 

Popis Vesmíru

  • Ekliptika – rovina, ve které Země obíhá kolem Slunce

 

Nebeské souřadnice

  • Všechna tělesa na obloze se otáčí po soustředných kružnicích, ale žádnému nezapadne
  • Jsou souhvězdí, které vidíme celoročně a souhvězdí, které vidíme jen část roku
    • Cirkumpolární – ty které vidíme pořád

 

  • Rektascerace a deklinace
    • Udává se v hodinách a měří se proti směru hodinových ručiček podél zemského rovníku
    • Používají se 2 korekce – v praxi pro přesné měření se používají
    • Korekce koriguje pohyb hvězd
    • Pro druhou korekci je nutno uváděn duben 2001

 

  • Souřadnice
    • Kartézské
    • Ortogonální
    • Ortonormální
    • Válcové – cylindrické
    • Kulové – sférické

 

Hvězdy

  • 0,08 až 100 hmotností slunce
  • Méně hmotné těleso by nemělo termonukleární reakce, což je podmínkou pro to, abychom těleso mohli nazvat hvězdou
  • Kdyby byla těžší než 100 hmotností, což nelze nastat kvůli gravitaci, rozdělila by se na více kusů
  • Drží to gravitačně pohromadě
  • Naše slunce je trapná hvězda podprůměrná
  • Většina hvězd se vyskytuje v nějakém uskupení
  • Ti malí jsou trpaslíci a velcí modří veleobři
  • Vývojová stádia
  • Koncová stádia
  • 12km poloměr = 1,7 x 10-5 – 2000Rs
  • Vývoj hvězdy velice ovlivňuje její hmotnost a zda-li je sama nebo ve vícenásobném hvězdném systému
  • Když známe počáteční hmotnost hvězdy, umíme predikovat její vývoj a umíme říct jak to bylo v minulosti
  • Hr diagram používáme pro klasifikaci hvězd už asi 100let a udává závislost mezi svítivostí a hmotností a teplotou
  • Asi 95% procent hvězd lze zařadit do tzv. hlavní posloupnosti a spalují vodík s heliem

 

Venuše

  • Můžeme jí vidět brzo ráno nebo pozdě večer
  • Večerka
  • Prší tam kyselina sírová, jelikož je tam hustá atmosféra
  • Vysoká teplota, silný skleníkový jev

 

Měsíc

  • Slapové jevy
  • Psychické věci

 

Mars

  • Planeta nejbližší Zemi
  • Pravděpodobně množství vody
  • Na povrchu viditelné stopy koryt

 

Jupiter

  • Největší planeta sluneční soustavy
  • Velká rudá skvrna, všechny ostatní skvrny vznikly a poté zmizely, ale tahle tam je po několik staletí

 

Pluto

  • Měsíc Charon, který je o polovinu méně těžký než Pluto

 

Termonukleární reakce ve hvězdách

  • Hvězdy se skládají z vysokoteplotní plazmy – především ionty a fotony
  • Uvnitř jsou běžně teploty miliony kelvinu – uvnitř slunce 17 miliony kelvinu
  • Izolované tělesa a termodynamická rovnováha

 

  • Elektronový degenerovaný plyn
    • Vodíkové
      • P-p řetězec
      • Dále existuje několik dalších možností vývoje
      • Převládá ve hvězdách menších než dvě hmotnosti slunce
      • CNO cyklus – jádra uhlíku dusíku a čuraka vstupují do reakce jako katalyzátory
      • Teploty jsou větší než 17 milionu kelvinu
      • V důsledku vazebné energie helia se snižuje hmotnost
      • Helia je o 0,0071 kg méně
      • K zajištění zářivého výkonu slunce se každou sekundu musí přeměnit 6×1011 kilogramu vodíku
    • Heliové reakce
    • Potřebujeme helia, vznikají prvky až po vápník
    • E proces – elektron – prvky skupiny železa
    • Es proces- pomalý proces, protože je relativně nejpomalejší





Další podobné materiály na webu: