Войти Регистрация

Зайдите в свой аккаунт

Логин
Пароль
Запомнить меня
Среда, 18 сентября 2013 23:52

Его величество спектральный анализ.

Оцените
(5 Голосов)

Фотон. Квант. Спектр

До середины XX века нашим знаниям о Вселенной мы были обязаны почти исключительно загадочным световым лучам. Словно незримые нити, они связывают нас с небесными светилами, а загадочными их можно назвать потому, что природа световых волн еще до конца не познана. С одной стороны, свет - это электромагнитные волны; с другой - свет излучается и поглощается отдельными "порциями". Поэтому луч света можно рассматривать и как волну, и как поток частиц вещества, получивших название фотонов или квантов.

Световая волна, как и всякая другая волна, характеризуется частотой V и длиной волны λ. Между этими физическими параметрами существует простая зависимость:

Vλ=C

где с - скорость света в вакууме (пустоте). А энергия фотонов пропорциональна частоте излучения.

В природе световые волны распространяются лучше всего в просторах Вселенной, так как там на их пути меньше всего помех. И человек, вооружившийся оптическими приборами, научился читать загадочные световые письмена. С помощью специального прибора - спектроскопа, приспособленного к телескопу, астрономы стали определять температуру, яркость и размеры звезд; их скорости, химический состав и даже процессы, происходящие в недрах далеких светил.



Еще Исаак Ньютон установил, что белый солнечный свет состоит из смеси лучей всех цветов радуги. При переходе из воздуха в стекло цветовые лучи преломляются в разной мере. Поэтому если на пути узкого солнечного луча поставить трехгранную призму, то после выхода луча из призмы на экране возникает радужная полоска, которая называется спектром.

Спектр содержит важнейшую информацию об излучающем свет небесном теле. Без всякого преувеличения можно сказать, что астрофизика своими замечательными успехами обязана прежде всего спектральному анализу. Спектральный анализ является в наше время основным методом изучения физической природы небесных тел.


Каждый газ, каждый химический элемент дает свои, только ему одному присущие линии в спектре. Они могут быть похожими по цвету, но обязательно отличаются одна от другой своим расположением в спектральной полоске. Одним словом, спектр химического элемента - это его своеобразный "паспорт". И опытному спектроскописту достаточно лишь взглянуть на набор цветных линий, чтобы определить, какое вещество излучает свет. Следовательно, для определения химического состава светящегося тела нет никакой необходимости брать его в руки и подвергать непосредственным лабораторным исследованиям. Расстояния здесь, пусть даже космические, тоже не помеха. Важно только, чтобы исследуемое тело было в раскаленном состоянии - ярко светилось и давало спектр. А как мы знаем, звезды представляют собой гигантские самосветящиеся газовые шары, и поэтому они как нельзя лучше подходят для изучения спектральным методом.


Исследуя спектр Солнца или другой звезды, астроном имеет дело с темными линиями, так называемыми линиями поглощения. Линии поглощения в точности совпадают с линиями излучения данного газа. Именно благодаря этому по спектрам поглощения можно изучать химический состав Солнца и звезд. Измеряя энергию, излученную или поглощенную в отдельных спектральных линиях, можно провести количественный химический анализ небесных светил, то есть узнать о процентном содержании различных химических элементов. Так было установлено, что в атмосферах звезд преобладают водород и гелий.
Очень важная характеристика звезды - ее температура. В первом приближении о температуре небесного светила можно судить по его цвету. Спектроскопия позволяет определять поверхностную температуру звезд с очень высокой точностью.

Температура поверхностного слоя большинства звезд заключена в пределах от 3000 до 25 000 К.

Возможности спектрального анализа почти неисчерпаемы! Он убедительно показал, что химический состав Земли, Солнца и звезд одинаков. Правда, на отдельных небесных телах некоторых химических элементов может быть больше или меньше, но нигде не было обнаружено присутствие какого-то особого "неземного вещества". Сходство химического состава небесных тел служит важным подтверждением материального единства Вселенной.


Астрофизика - большой отдел современной астрономии - занимается изучением физических свойств и химического состава небесных тел и межзвездной среды. Она разрабатывает теории строения небесных тел и протекающих в них процессов. Одна из важнейших задач, стоящих сегодня перед астрофизикой, заключается в уточнении внутреннего строения Солнца и звезд и источников их энергии, в установлении процесса их возникновения и развития. И всей богатейшей информацией, поступающей к нам из глубин Вселенной, мы обязаны вестникам далеких миров - лучам света.

Каждый, кто наблюдал звездное небо, знает, что созвездия не меняют своей формы. Большая и Малая Медведицы похожи на ковш, созвездие Лебедя имеет вид креста, а зодиакальное созвездие Льва напоминает трапецию... Однако впечатление, что звезды неподвижны, обманчиво. Оно создается лишь потому, что небесные светочи очень далеки от нас, и даже по прошествии многих сотен лет человеческий глаз не в состоянии заметить их перемещение. В настоящее время астрономы измеряют собственное движение звезд по фотографиям звездного неба, полученным с интервалом в 20, 30 и более лет.


Собственное движение звезд - это угол, на который звезда перемещается по небу в течение одного года. Если измерено и расстояние до этой звезды, то можно вычислить ее собственную скорость, то есть ту часть скорости небесного светила, которая перпендикулярна лучу зрения, то есть направлению "наблюдатель-звезда". Но чтобы получить полную скорость звезды в пространстве, необходимо знать еще скорость, направленную по лучу зрения - к наблюдателю или от него.

Определить же лучевую скорость звезды можно по расположению линий поглощения в ее спектре. Как известно, все линии в спектре движущегося источника света смещаются пропорционально скорости его движения. У звезды, летящей по направлению к нам, световые волны укорачиваются и спектральные линии смещаются к фиолетовому концу спектра. У звезды, удаляющейся от нас, световые волны удлиняются и линии смещаются к красному концу спектра. Таким путем астрономы находят скорость движения звезды вдоль луча зрения. А когда обе скорости (собственная и лучевая) известны, то не представляет особого труда по теореме Пифагора вычислить полную пространственную скорость звезды относительно Солнца:

V=√Vл2+Vс2

где Vл - лучевая скорость звезды, а Vс - собственная скорость звезды, выраженная, как и лучевая скорость, в км/с.

Оказалось, что скорости у звезд различные и, как правило, составляют несколько десятков километров в секунду.

Изучив собственные движения звезд, астрономы получили возможность представить себе вид звездного неба (созвездий) в далеком прошлом и в отдаленном будущем.  Коротцев.О.Н  
(по материалам http://prosto-o-slognom.ru)

Поделитесь ссылкой

Просмотров 88430

Прочитайте также:

Еще из этой категории « Конфигурация планет Советские аппараты Вега-1 и Вега-2 »

Комментарии  

0

#1 Sean 08.08.2016 19:42

This will include both medical care and legal assistance if they choose to take you to court for damages.
Find out if a manager is on site to accept your rent payments.
Carrying on this illusion of light, the use of sheer fabrics will also give the impression of more space.


my blog 101 Ellwood Apartment (http://www.mathesontrigas.com/: http://www.mathesontrigas.com/redirect.aspx?r=http://101ellwoodmodernapartment.bligoo.cl/the-handy-101ellwood-washer-dryer)
Цитировать
Добавить комментарий
Защитный код Обновить

Группа Вконтакте

Сайт Руслана Стрельцова

Сайт создал Дмитрий Новоселецкий


Яндекс.Метрика

12-04-2016 Hits:5243 Космонавты Дмитрий Стрельцов

День космонавтики и курьёзы

Сегодня в России отмечается День космонавтики. 12 апреля 1961 года Советский Союз вывел на орбиту Земли космический корабль-спутник «Восток» с...

Подробнее

01-04-2016 Hits:866 Юпитер Дмитрий Стрельцов

По следам падения. Юпитер.

Дорогой читатель! Буквально на днях астрономами любителями было зафиксировано падение объекта на Юпитер. Это третье "громкое" падение на гигант. Первое...

Подробнее

26-03-2016 Hits:915 Марс Дмитрий Стрельцов

Обзор фотографий, марсианские сумерки.

Обзор фотографий, марсианские сумерки.Друзья, предлагаю вашему вниманию несколько панорам марсианских сумерек. Для начала нужно вспомнить что такое сумерки и какова...

Подробнее

05-03-2016 Hits:1878 Космические аппараты Дмитрий Стрельцов

Путей много, цель одна: Космос.

Путей много, цель одна: Космос.   Вам не нужна ракета, чтобы покинуть Землю. Есть более мягкий и нежный способ путешествия — и коктейль...

Подробнее

04-03-2016 Hits:1489 Венера Дмитрий Стрельцов

Жизнь, кажется, нашли. Но не там, где ис…

Жизнь, кажется, нашли. Но не там, где искали Доктор физико-математических наук Леонид Ксанфомалити, Институт космических исследований РАН. Анализ поведения обнаруженных...

Подробнее

04-03-2016 Hits:911 Венера Дмитрий Стрельцов

Жизнь, кажется, нашли. Но не там, где ис…

Жизнь, кажется, нашли. Но не там, где искали Доктор физико-математических наук Леонид Ксанфомалити, Институт космических исследований РАН. Следуя некоторым видам поиска...

Подробнее

21-02-2016 Hits:938 Изучение космоса Дмитрий Стрельцов

Конец Солнца и Самость Космоса Часть 2

Конец Солнца и Самость Космоса Часть 2   6. Картина катастрофы Органическое человечество будет ощущать свою смерть как космическую катастрофу. Катастрофа здесь...

Подробнее

21-02-2016 Hits:1068 Изучение космоса Дмитрий Стрельцов

Конец Солнца и Самость Космоса Часть 1

Константин Елькин   Конец СолнцаиСамость Космоса Часть перваяКонец Солнцаиего системы По материалам Свободной энциклопедии – Википедия.   “…даже небольшое изменение в температуре нашего Солнца должно было...

Подробнее

21-02-2016 Hits:565 Изучение космоса Дмитрий Стрельцов

Магнетизм космоса: Магнитные поля

Магнетизм космоса: Магнитные поля Обычно магнитные поля ассоциируют с планетами и звездами. Но и у галактик такие поля тоже имеются Алексей Левин 18 октября 2010 21203 Магнитные поля изрядно...

Подробнее

21-02-2016 Hits:728 Простая наука Дмитрий Стрельцов

Астрофотография вчера, сегодня, завтра.

Астрофотография «Черно-белая эпоха» Все нижеприведенные фотографии отпечатаны с негативов на увеличителе «Беларусь-912». Отпечатки отсканированы.К сожалению, качество сканера оставляет желать лучшего. Многие отпечатки...

Подробнее

21-02-2016 Hits:689 Простая наука Дмитрий Стрельцов

Астрофотография в каждый дом

Астрофотография в каждый дом   Думаю у любого человека, интересующегося космосом — возникала идея купить телескоп, чтобы лично все посмотреть. ...

Подробнее

21-02-2016 Hits:531 Простая наука Дмитрий Стрельцов

Искусство астрофотографии

  ТАЛ-3: ПЕРВЫЙ ЭТАП МОДЕРНИЗАЦИИ   Весной 2000г. мне довелось приобрести телескоп ТАЛ-3 новосибирского производства. К сожалению, этот 200-мм инструмент системы Максутова-Кассегрена в...

Подробнее

21-02-2016 Hits:507 Черные дыры Дмитрий Стрельцов

Космические надсмотрщики средней весовой…

  Космические надсмотрщики средней весовой категории. Изучение черных дыр среднего размера, массой чуть меньше миллиона солнечных масс, возможно, даст ключ к пониманию...

Подробнее

29-01-2016 Hits:625 Вселенная и жизнь Дмитрий Стрельцов

Не первая Вселенная? Циклическая теория.

  ЦИКЛИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ     ТЕОРИЯ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА ПОЛЬЗУЕТСЯ ДОВЕРИЕМ АБСОЛЮТНОГО БОЛЬШИНСТВА УЧЕНЫХ, изучающих раннюю историю нашей Вселенной. Она и в самом деле объясняет...

Подробнее

29-01-2016 Hits:900 Основы астрономии Дмитрий Стрельцов

ИСТОРИЯ ТЕЛЕСКОПОВ

ИСТОРИЯ ТЕЛЕСКОПОВ     Ровно 400 лет назад Галилео Галилей, разработавший особый способ шлифовки линз специально для астрономических наблюдений, создал первый телескоп. В...

Подробнее

29-01-2016 Hits:861 Изучение космоса Дмитрий Стрельцов

Секунды пробуждения.

НОВОРОЖДЕННАЯ ВСЕЛЕННАЯ     БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ МАТЕРИИ ВО ВСЕЛЕННОЙ НАХОДИТСЯ В "ЧЕТВЕРТОМ СОСТОЯНИИ ВЕЩЕСТВА". НО ТАК БЫЛО НЕ ВСЕГДА.     Основное прибежище плазмы на...

Подробнее

27-01-2016 Hits:948 Галактики Дмитрий Стрельцов

Спринтеры космоса. САМЫЕ БЫСТРЫЕ В ГАЛАК…

САМЫЕ БЫСТРЫЕ В ГАЛАКТИКЕ     Мы пока не можем полететь даже к ближайшим звездам. Что уж говорить о более далеких путешествиях. Вряд...

Подробнее

27-01-2016 Hits:869 Галактики Дмитрий Стрельцов

Космический огород. Галактики.

ГАЛАКТИКИ     ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ПЛАНЕТ И ЗВЕЗД ИЗМЕРЯЕТСЯ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯМИ, СОЛНЦА, КОМЕТ, АСТЕРОИДОВ И МЕТЕОРИТОВ - СТОЛЕТИЯМИ. А ВОТ ГАЛАКТИКИ, РАЗБРОСАННЫЕ ПО ВСЕЛЕННОЙ...

Подробнее

27-01-2016 Hits:697 Изучение космоса Дмитрий Стрельцов

Гипотеза Инфляции

ИНФЛЯЦИЯ     ОДИН ИЗ ФРАГМЕНТОВ ПЕРВОЙ МИКРОСЕКУНДЫ ЖИЗНИ ВСЕЛЕННОЙ СЫГРАЛ ОГРОМНУЮ РОЛЬ В ЕЕ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ЭВОЛЮЦИИ     Концептуальный прорыв стал возможным благодаря очень...

Подробнее

27-01-2016 Hits:674 Изучение космоса Дмитрий Стрельцов

ТАМ НА НЕВЕДОМЫХ ДОРОЖКАХ. ГОРИЗОНТ ВСЕЛ…

ГОРИЗОНТ ВСЕЛЕННОЙ     В СЛОВАРЕ, ИЗДАННОМ В 1910 ГОДУ, ГОРИЗОНТ ОПРЕДЕЛЯЛСЯ КАК «ОКРУЖНОСТЬ КРУГА... ДАЛЬШЕ КОТОРОГО НИЧЕГО НЕ ВИДНО». НО ЗА ПРОШЕДШИЙ...

Подробнее

27-01-2016 Hits:596 Вселенная и жизнь Дмитрий Стрельцов

Изотропи́я

Дорогие друзья! В следствии всё более участившихся предположений и упоминаний в Космологии о анизотропности Вселенной, редакция сайта решила познакомить читателей...

Подробнее

27-01-2016 Hits:553 Вселенная и жизнь Дмитрий Стрельцов

Анизотропи́я.

Дорогие друзья! В следствии всё более участившихся предположений и упоминаний в Космологии о анизотропности Вселенной, редакция сайта решила познакомить читателей...

Подробнее

25-01-2016 Hits:661 Основы астрономии Дмитрий Стрельцов

Украинский коллега делится. Астрофотогра…

Все о ночной фотографии и фотосъемке звездного неба. Часть II  Вторая часть статьи Антона Янкового “Все о ночной фотографии и фотосъемке...

Подробнее

25-01-2016 Hits:698 Основы астрономии Дмитрий Стрельцов

Украинский коллега делится. Астрофотогра…

Все о ночной фотографии и фотосъемке звездного неба. Часть I   В современных русскоязычных журналах и книгах по фотографии можно найти тысячи...

Подробнее

25-01-2016 Hits:1156 Основы астрономии Дмитрий Стрельцов

Космические струны. Лира.

                              Маленькое, но симпатичное созвездие, лежащее между Геркулесом и Лебедем. Занимает на небе площадь в 286.5 квадратного градуса и содержит 75...

Подробнее