Maple бағдарламасы

Мазмұны

1. Күнтізбелік жоспар. Физика және астрономия 8-сынып.............................2

2. Жердің магнит өрісі. Аспан денелерінің магнит өрісі..................................3

3. Күн мен жұлдыздардың магнит өрісі..............................................................5

4. Тақырып тапсырмалары...................................................................................7

5. Күн – жұлдыз. Жарықтың таралуы. Күн мен айдың тұтылуы....................9

6. Күн туралы қызықты деректер.......................................................................15

7. Тақырып тапсырмалары.................................................................................16

Физика және астрономия. 8-сынып

Күнтізбелік-тақырыптық жоспар

Жердің магнит өрісі. Аспан денелерінің магнит өрісі

Жерде жердің магнит өрісі соның арқасында біз әлі тіріміз. Бұл магнит өрісі планетаның ішкі жағынан сыртқа және күн желімен кездесетін кеңістікке таралады.

Бұл біздің планетамыздың ішіндегі магниттің бір түрі сияқты. Магнит өрісі Жердің өзегінде болатын конвекция деп аталатын токтардың нәтижесінде пайда болатын электр тоғының бір түрінен пайда болады. Бұл электрлік токтар ядрода темір мен никель сияқты металдардың көп мөлшері болғандықтан пайда болады. Конвекциялық токтардың жүру процесі геодинамикалық деп аталады.

Ғылым осы Жердің магнит өрісін ұзақ уақыт зерттеп келеді. Жердің ядросы Айдың шамамен үштен екі бөлігіне тең. Бұл шамамен 5.700 градус Цельсий, сондықтан темір Күннің бетіндегідей ыстық Жердің басқа қабаттары әсер ететін қысым болғандықтан, темірдің сұйық емес екенін көреміз. Сыртқы ядро - бұл темірден, никельден және сұйық күйдегі басқа металдардан тұратын тағы 2.000 км қалың қабат. Себебі сыртқы ядродағы қысым аз, сондықтан жоғары температура металдарды балқытуға әкеледі.Сыртқы ядро ішіндегі температура, қысым және құрамдағы айырмашылықтар балқытылған металдың конвекциялық токтары деп аталады. Суық, тығыз зат батқанда, жылы, тығыз емес зат көтеріле бастайды. Бұл атмосферадағы ауа массаларымен бірдей болады. Біз мұны санауымыз керек, кориолис әсері жердің айналмалы қозғалысына байланысты ол да әрекет етеді. Болғандықтан, балқытылған металдарды араластыратын құймалар жасалады.

Ол қалай қалыптасады?

Темірден құралған сұйықтықтың үздіксіз қозғалысы көбінесе электр тогын тудырады, ол өз кезегінде магнит өрісін тудырады. Электрлік зарядталған металдар осы магнит өрістері арқылы өтіп, өздігінен электр тоғын жасай береді. Осылайша, цикл жалғасады. Толық және өзін-өзі қамтамасыз ететін цикл геодинамикалық деп аталады.

Кориолис күші көптеген магнит өрістерін бір бағытта сапқа тұрғызатын спираль тудырады. Магниттік күштің барлық осы сызықтарының бірлескен әсері Жерді қоршап тұрған магнит өрісін жасайды.

Жердің магнит өрісіне қатысы бар Жер қабаты немесе атмосфера туралы айтқанда, біз магнитосфера туралы айтамыз. Бұл планетаны қоршаған және қоршаған әлемнің магнит өрісі толығымен басқаратын атмосфера аймағы. Магнитосфераның пішіні бетке соғылған күн желімен беріледі. Бұл күн желі магнитосфераның бір бөлігін қысады, сондықтан қарсы жағын кеңейтеді. Бұл үлкен кеңейту «магниттік құйрық» деп аталады

Күн желі - бұл біздің басты жұлдызымыз - Күннің белсенділігі. Бұл күн желіне радиация жүктелген, егер ол біздің атмосфераға кірсе, бүкіл әлемде телекоммуникация жүйелеріне елеулі зақым келтіруі мүмкін. Бұл біз өмір сүріп отырған технологиялық дәуір үшін апат болар еді. GPS істен шығады, телефон байланысы, радиотолқындар немесе теледидарлар, т.б. Сондықтан, магнитосфераның болуы арқасында біз қорғаламыз.

Жердің магнит өрісінің сипаттамалары

Біз осы магнит өрісінің сипаттамаларын бірнеше жылдар бойына зерттей келе және ол туралы мыңдаған зерттеулермен талдаймыз.

• Магнит өрісінің интенсивтілігі экваторға жақын, ал полюстерде ең жоғары.

• Сыртқы шегі - магнитопауза.

• Магнитосфера күн желінің әсерінен динамикалық әсер етеді. Белсенділігіне қарай оны бір жағынан көбірек қысып, екінші жағынан кеңейтуге болады, оны магниттік құйрық деп атайды.

• Солтүстік және оңтүстік магниттік полюстер географиялық полюстермен бірдей емес. Мысалы, магниттік және географиялық солтүстік полюстер арасында шамамен 11 градус ауытқу бар.

• Өрістің бағыты баяу өзгеруде және ғалымдар оның бағытын өзгертуді зерттеп келеді. Қозғалыс жылына 40 мильге өсті.

• Мұны айтатын теңіз түбіндегі кейбір минералдардың арқасында зерттелген әртүрлі геологиялық жазбалар бар магнит өрісі соңғы 500 миллион жылда жүздеген рет толығымен өзгертілді. Бұл кері бағытта полюстер қарама-қарсы ұштарда орналасуы керек еді, егер біз әдеттегі компасты қолдансақ, ол солтүстікке емес, оңтүстікке бағытталатын еді.

Магнит өрісінің инверсиясы

Бір таңқаларлық факт бар: магниттік полюстер бірнеше мың жыл ішінде өз орнын өзгерте алады, және қазір болып жатыр. Шындығында, бұған дейін, соңғы 17 миллион жылда 171 рет болғаны белгілі.Дәлелдер Атлант мұхитының ортасында пайда болған жартастардан табылған. Шығып келе жатқанда, тау жынысы салқындап, қатып, сақталатын сәтте Жердің магниттелу бағытын белгілейді.Бірақ әзірге оның не себепті болатыны туралы қанағаттанарлық түсініктеме жоқ, сонымен қатар өрісті төңкеруге қажет энергия көзі жоқ.Бұрын талқыланғанындай, магниттік солтүстік қазіргі уақытта Сібірге қарай тез қозғалады, ал оңтүстік те баяу болса да қозғалады.Кейбір сарапшылар бұл өрісті әлсірететін Канададан төмен сұйық темірдің жоғары жылдамдықты ағынына байланысты деп санайды. Бұл сондай-ақ магниттік реверстің бастауы болуы мүмкін. Соңғысы 700 000 жыл бұрын болған.Мүмкін, жердегі магнетизмді тудыратын динамо өздігінен немесе кейбір сыртқы араласулардың әсерінен, мысалы, құйрықты жұлдыздың жақындауы сияқты, белгілі бір уақытқа дейін сөніп қалуы мүмкін.Динамо қайта іске қосылған кезде магнит полюстері орын ауыстырады. Сонымен қатар, инверсияның аяқталмауы мүмкін, бірақ диполь осінің уақытша өзгеруі, ол түпнұсқа орнына келеді.

Магнит өрісінің маңызы

Магнит өрісінің маңыздылығын көре алу үшін біз оның қандай функцияларды орындайтынын және оның біздің ғаламшарымызда болуы үшін не екенін түсіндіреміз. Бұл бізді күн желінің келтіретін зақымдарынан қорғайды, біз бұған дейін айтып өткен болатынбыз. Осы магнитосфераның арқасында біз күн желін біз сияқты өте тартымды құбылыстар арқылы қабылдай аламыз Аврора бореалы.

Бұл магнит өрісі біздің атмосфераның болуына да жауап береді. Атмосфера бізді Күннің күн сәулелерінен қорғайды және өмір сүруге қолайлы температураны сақтайды. Егер олай болмаса, температура 123 градус пен -153 градус аралығында болуы мүмкін. Сондай-ақ мыңдаған жануарлар, оның ішінде құстар мен тасбақалар сияқты түрлер магнит өрісін миграция кезеңінде бағдарлау және бағдарлау үшін пайдаланады деп айту керек

Күн мен жұлдыздардың магнит өрісі

Магнит өрісі жұлдыздардың барлығы дерлігінде болады. Ең алғаш магнит өрісін 1908 жылы американдық астроном Дж. Хейлом, күн дағындағы Зееманның спектрлық сызығының сызатын өлшеу барысында жұлдыз – Күннен тапқан. Қазіргі өлшеулерге сәйкес дақтардың магнит өрісінің максималды қысымы ≈ 4000Э.

Магниттік өріс Күннің тепе-теңдігіне қатысы жоқ; тепе-теңдік күйі гравитациялық күштердің тепе-теңдігімен және қысым градиентімен анықталады. Бірақ күн белсенділігінің барлық көріністері магниттік өрістермен (күн дақтары, күн алаулары, көрнекті жерлер) байланысты

.Магнит өрісі күн хромосферасын құруда және күн тәжінің қызуында (миллиондаған градусқа дейін) шешуші рөл атқарады. Skylab ғарыш станциясында (АҚШ, 1973-1974 жж.) жүргізілген бақылаулар УК және рентген диапазонында шығарылатын энергияның көп мөлшерде бөлінетінін көрсетті. магнит өрісінің ілмектерімен анықталған локализацияланған аймақтар. Екінші жағынан, сәулелену айтарлықтай әлсіреген аймақтар (тәждік тесіктер) ғарыш кеңістігіне ашық магнит өрісі сызықтарының конфигурацияларымен анықталады. Күн желінің жылдам ағындары осы аудандардан басталады деп есептеледі.

Эволюцияның соңғы сатысында тұрған бірқатар жұлдыздардың магнит өрісі өте күшті. Кейбір ақ ергежейлілерде олардың үздіксіз сәулеленуінің айналмалы поляризациясын бақылау көрсеткендей, өріс күші 10⁶-10⁸ Э жетеді.Одан да күшті магнит өрістері тез айналатын нейтрондық жұлдыздар – пульсарлармен байланысты. Пульсардың энергия көзі нейтрондық жұлдыздың айналуы болып табылады. Магнит өрісі – жұлдыздың айналу энергиясын бөлшектер мен сәулелену энергиясына түрлендіретін тасымалдаушы буын. Есептерге сәйкес, байқалған әсерлерді түсіндіру үшін жұлдыз бетіндегі өріс күші~ 10¹² Э. жетуі керек.

Өте күшті магнит өрістері қос жұлдыздар жүйесінің бөлігі болып табылатын нейтрондық жұлдыздарда да табылған. Мысал ретінде екілік жүйеде рентгендік пульсар ретінде көрінетін нейтрондық жұлдызды келтіруге болады. Жұлдыздың иондалған газы нейтрондық жұлдызға түседі. Нейтрондық жұлдыздың магнит өрісі газ және магниттік қысымдар салыстырылатын жер бетіне жақын орналасқан газды баяулатады және оны жұлдыздың магниттік полюстерінің, газ сәулеленетін аймағына бағыттайды. Бақылаулар күшті ((10¹⁰-10¹³ Э) өрісі бар модельдермен қанағаттандырылады. Магниттік өрістің шамасына, газ ағынына және жүйе параметрлеріне байланысты шығыс рентген сәулелері белгілі бір бағыт пен поляризацияға ие болады. Бағыттау үлгісін және поляризацияны зерттеу жұлдыздың магнит өрістерінің шамасы мен геометриясы туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Бұл өрістерді тікелей зерттеу үшін магнит өрісіндегі электрондардың сәулеленуіне байланысты сызықтың спектрі (гиролиндер) қолданылады. Her X-1 пульсарының рентгендік спектрінде гиролин анықталды. Гамма-сәулелену көздерінің спектрлеріндегі гиролинді интерпретациялау жарылу көздерінің явл екенін дәлелдеуге мүмкіндік берді. магнит өрісінің кернеулігі Е болатын нейтрондық жұлдыздар.

Бекіту сұрақтары

• Жердің магнит өрісін қалай түсінесің?

• Магнит өрісі қалай қалыптасады?

• Жердің магнитөрісінің ең маңызды сипаттамалары ?

• Күн мен жұлдыздардың магнит өрісінің байланысы қандай?

Жұмбақтар

Бір үйде қос сұлу қыз ағайынды,

Екеуі қызықтырған талайыңды.

Жүдемес төрт маусымда мұңаймаса,

Тұрады нұрға малып маңдайыңды.

Ай, күн

Біз, біз, біз едік,

Отыз арба қыз едік,

Бір тақтайға жиналдық,

Таң атқанда жоқ болдық.

Жұлдыз

Туыстарын шетінен,

Өбеді де бетінен.

Бала-шаға ұсағын,

Бауырына қысады.

Магнит

Ребусты шеш

Жауабы: Магнит өрісі

Күн –жұлдыз. Жарықтың таралуы. Күн мен айдың тұтылуы

Күн біздің тіршілік етуіміз үшін және қалған тіршілік иелері үшін ең маңызды аспан нысаны екенін есте ұстаған жөн.

Температура өте жоғары болып, Цельсий бойынша миллион градусқа жеткен уақыт келді. Агломератталған затпен бірге температура мен ауырлық күші ядролық реакцияны қалыптастыра бастаған кезде, біз білетін тұрақты жұлдызды тудырған реакция соншалықты күшті болды.

Ғалымдар күннің негізін реакторда болатын барлық ядролық реакциялар құрайды деп сендіреді. Біз қарапайым күнді әдеттегі жұлдыз деп санай аламыз, дегенмен оның массасы, радиусы және басқа қасиеттері жұлдыздар үшін орташа болып саналатын деңгейден тыс. Дәл осы сипаттамалардың барлығы оны тіршілікті қолдайтын планеталар мен жұлдыздардың жалғыз жүйесіне айналдырады деп айтуға болады. Қазіргі уақытта біз Күн жүйесінен тыс өмірдің кез-келген түрін білмейміз

Адамдар әрқашан Күнді қатты қызықтырған, олар оған тура қарай алмаса да, оны зерттеудің көптеген әдістерін жасаған. Күнді бақылау жер бетінде бұрыннан бар телескоптардың көмегімен жүзеге асырылады