Астрономиядан шығармашылық жоба "Күнмен айдың тұтылуы"

«Күн – жұлдыз. Жарықтың таралуы. Күннің және айдың тұтылуы» тақырыбын оқыту әдістемесі

Жарық көздері – жарық шығаратын денелер. Ғаламдағы негізгі жарық көздері – жұлдыздар. Барлық жұлдыздардың ішінен өзіміз оның дөңгелегін көре алатын Күн – бізге ең жақын жұлдыз. Күн кәдімгі жұлдыз, сондықтан оны жалпылама зерттеу жұлдыздар табиғатын түсінуге көмектеседі. Күннің массасы Жердің массасынан 333000 есе үлкен.

Күн – өздігінен сәуле шығаратын зор энергия көзі. Ол күн жүйесіндегі барлық денелерге сәуле шығару арқылы күшті әсер етеді; оларды қыздырады, планеталар атмосферасына әсер етеді.  Жердегі тіршілікке қажетті жарық пен жылу береді, барлық өсімдік пен жануарлар әлемінің өмір сүруін қамтамасыз етеді. Күн энергиясының біраз бөлігі тас көмір, мұнай және басқа пайдалы қазбалар түрінде Жер астында сақталған.

Барлық жұлдыздар сияқты Күн – қызған газ шары негізінен, ол гелий қоспасы (10 пайыз) бар сутектен тұрады.

• Ядролық белдеу – мұнда қысым мен температура ядролық рекциялардың

жүруін қамтамасыз етеді.

• Сәулелік белдеу – энергия қабаттан қабатқа электромагниттік энергия

кванттарын алма кезек жұту және шығару арқылы сырқа береді.

• Конвекция белдеуі – «сәулелік» белдеудің үстіңгі жағынан Күннің дәл

көрінетін шекарасына шейінгі аралық. Мұнда температура Күннің көрінерлік шекарасына жуықтаған сайын тез кемиді де, соның нәтижесінде зат алмасу болып жатады (астынан жылытқан ыдыстағы сұйықтың қайнағаны сияқты)

• Атмосфера – бұл бірден конвекциялық белдеуден басталады да, Күннің

көрінетін дөңгелек жүзінің шегінен аулаққа таралып кетеді. Атмосфераның төменгі қабатына газдардың жұқа қабаты кіреді, біз оны Күннің беті ретінде қабылдаймыз. Атмосфераның қалыңдығы 200-300 километр, ең терең қабаты-фотосфера. Хромосферадан жоғары Күннің 10 радиусындай аралықта Күн газдарының температурасы өзгермейді. Бұл сиретілген және ыстық қабық күн тәжі деп аталады. Күн тұтылу кезінде көруге болады. Күн тәжінің газы планетааралық кеңістікте таралып, Күннен тұрақты таралатын күн желі деп

аталатын ыстық сиретілген плазма ағыны. Күн тәжінде одан да керемет, әрекетті түзілістер протуберанцтер байқалады. Олар тәж затымен салыстырғанда тығыздау газдардың бұлттарының қозғалысы.

Соңғы мәліметтер бойынша Күннің жасы 5 000 000 000 жыл жасында.

Күн Жерде болатын құбылыстарға үлкен ықпалын тигізеді. Ол жер үшін негізгі жылу көзі болып табылады. Күн жерді жарықтандырып және жылытып қана қоймайды, сонымен қатар 11 жыл сайын болып тұратын күн белсенділігі – бірқатар геофизикалық құбылыстардың тууына жол ашады. Мысалы: Күннің қысқа толқынды сәуле шығару радиотолқындардың таралуына күшті әсер етеді, кей кезде радиобайланыс бұзылады.

Егер көз бен жарық көзінің арасына мөлдір емес нәрсе орналастырса, онда жарық көзі көрінбейтін болады. Бұл біртекті ортада жарық сызық бойымен – түзу сызықты тарайтынын түсіндіреді. Жарықтың таралу заңы дегеніміз осы. Жарық көзінен келген жарық энергиясы бойымен тарайтын сызық жарық сәулесі деп аталады. Берілген шектелген бағытта тарайтын жарық сәулелерінің жиынтығы жарық шоқтары деп аталады.

Көлеңкенің пайда болуы – біртекті ортада жарықтың түзусызықты таралуымен түсіндіреді. Жарық көзінен жарық түспейтін мөлдір емес нәрсенің сыртындағы кеңістіктің бөлігін көлеңке деп атайды.  Ашық күндері адамдардың, үйлердің, ағаштардың және басқа да нәрселердің көлеңкелері анық көрінеді. Бұл құбылысты толығырақ қарастырйық. Ол үшін кішкене S жарық көзін алайық. Одан біршама қашықтықта экранды орналастырайық. Шам экранды жарықтандырады, яғни оның әр нүктесіне жарық түседі. Мөлдір емес кішкене Т шарды экранға түсетін жарық шоғы аймағына, яғни шам мен экранның арасына орналастырайық. Экранда қара дөңгелек түріндегі көлеңке пайда болады.  Егер S   және А нүктелері арқылы түзу жүргізсе, онда ол В нүктесінде жатады. Бұл жарықтың түзу сызық бойымен таралатынын дәлелдейді. Егер жарық көзі нүктелік деп есептеуге болмайтын үлкен шам болса, онда экрандағы толық көлеңкенің айналасында өте қараңғы емес екі аймақ – алакөлеңкелер пайда болады. Алакөлеңкенің пайда болуын, жарықтың түзу сызықпен таралу заңын растайды. Орасан зор масштабтардағы көлеңкелер мен ала көлеңкелер Күн мен Ай тұтылуларында  байқалады.

Күннің тұтылуы. Егер Ай өзінің Жер айналасындағы қозғалысында Жер мен Күннің арасына келіп, Күнді жауып қалса, онда Күн тұтылады (11-сурет). Ай Жерге көлеңке мен ала көлеңке түсіреді. Жерге Ай көлеңкесі түскен нүктелерінде Күн толық тұтылады, Жер бетінің алакөлеңке аймағындағы нүктелерінде ол тұтылу жартылай болады. 

Сурет 1 – Күннің тұтылуы

Күннің тұтылуы таңғаларлық көрініс болып табылады. Аспанда қара дөңгелекті және оның айналасындағы тамаша шұғыла – Күн тәжін көреміз.  Ол күннің қатты қызған атмосферасының жарқыраған сыртқы бөліктері.  Күннің толық тұтылуы кезінде тез қараңғы түседі. Ауа температурасы төмендейді, тіпті шық пайда болады. Толық тұтылу көбіне 2-3 минутқа созылады және ұзақтығы 8 минуттан (7 мин 40 с) аспайды. Ол Жерде бір жарым жылда бір рет болады, бірақ Жердің бір орында қайтадан болуы өте сирек: шамамен 200-300 жылда бір рет болатын құбылыс.

Айдың тұтылуы. Ай Жердің көлеңке аймағына енгенде, Ай тұтылуы басталады.  Ай тұтылу тек Айдың толған кезінде, яғни Ай аспанның Күнге қарсы нүктесі маңайында болған кезінде байқалады.  Бұл уақытта Ай Жерге өзінің барлық жарықталған жарты шарымен қарайды.   Егер толық Ай өзінің Жер айналасындағы қозғалысында толығымен Жердің көлеңкесіне енсе, онда Айдың толық тұтылуы болады. Егер ол көлеңке шетін жанап өтсе, онда тұтылу жартылай болады. Айдың толық тұтылуы ұзаққа созылады, екі сағат дерлік болуы мүмкін20.

Сурет 2 – Ай тұтылуы