Луна фазы луны астрономия 11 класс

Движение и фазы Луны

Луна — единственное небесное тело, которое обращается вокруг Земли, если не считать искусственных спутников Земли, созданных человеком за последние годы.

Луна непрерывно перемещается по звездному небу и по отношению к какой-нибудь звезде за сутки смещается навстречу суточному вращению неба приблизительно на 13°, а через 27,1/3 суток возвращается к тем же звездам, описав по небесной сфере полный круг. Поэтому промежуток времени, в течение которого Луна совершает полный оборот вокруг Земли по отношению к звездам, называется звездным (или сидерическим) месяцем; он составляет 27,1/3 суток.

При своем движении Луна нередко на время загораживает от нас звезды и планеты. Значит, Луна к нам ближе, чем звезды и планеты. Видимое движение Луны по небесной сфере происходит вблизи эклиптики, но плоскость лунной орбиты немного наклонена к ней (на 5°). Точки пересечения лунной орбиты с плоскостью эклиптики называются узлами лунной орбиты.

Среднее расстояние Луны от Земли составляет 384 400 км, или приблизительно 30 земных диаметров.

Изменение вида Луны — смена ее фаз — происходит от того, что Луна занимает различные положения относительно Земли и освещающего ее Солнца.

Луна — это темное шарообразное тело. Когда Луна находится между Землей и Солнцем, обращенное к нам ее полушарие не освещается Солнцем, и мы Луны не видим. Эта фаза Луны называется новолунием. Когда Земля находится между Солнцем и Луной, все обращенное к нам полушарие Луны ярко освещено Солнцем. Эта фаза называется полнолунием. В промежуточных положениях мы видим те или иные части освещенного сбоку полушария Луны: полукруг (первая четверть и последняя четверть), более или менее узкий серп и др. Рисунок 61 показывает связь лунных фаз с положением Луны на ее орбите: солнечные лучи падают сверху, в плоскости чертежа.

Рисунок 61 — Схема, поясняющая смену фаз Луны.

Верхняя кульминация Луны происходит при полнолунии — в полночь — около 6ч (по местному времени»). Этим можно пользоваться для приближенной ориентировки на местности или для грубой оценки времени ночью.

Промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны называется синодическим месяцем; он равняется 29,5 суток.

Синодический месяц больше сидерического месяца, так как одинаковые фазы Луны наступают при одинаковых положениях Луны относительно Солнца и Земли. На рисунке 62 Луна в точке L изображена в положении новолуния — между Землей Т и Солнцем S. За время полного оборота Луны вокруг Земли Земля с Луной успеет пройти V13 часть своей орбиты относительно Солнца и окажется в точке Т1. Луна, двигаясь в направлении, указанном стрелкой, окажется в положении L1 которое, как мы видим, не будет еще соответствовать новолунию. Чтобы прийти в положение новолуния L1’,Луне надо повернуться на орбите еще на угол L1,T1L1′, на что требуется около двух суток.

Земля, освещаемая Солнцем, при наблюдении с Луны тоже должна менять фазы и с тем же периодом, но фазы их обратны друг другу: когда мы видим новолуние, с Луны видно «полноземелие» и т. д.

Рисунок 62 — Синодический месяц длиннее звездного месяца.

Поверхность Земли больше поверхности Луны в 14 раз. Кроме того, земная поверхность отражает солнечные лучи в семь раз лучше, чем лунная. Поэтому в новолуние Луна освещается Землей значительно сильнее, чем в полнолуние Земля освещается Луной. Этим объясняется явление «пепельного света»: так называется слабое голубовато-зеленое свечение не освещенной Солнцем части лунного диска незадолго до новолуния или вскоре после него, когда Луна видна как узкий серп. В это время Земля ярко освещает лунную поверхность.

Источник

§ 7. Движение и фазы Луны

Луна — ближайшее к Земле небесное тело, её единственный естественный спутник. Находясь на расстоянии около 380 тыс. км от Земли, Луна обращается вокруг неё в том же направлении, в котором Земля вращается вокруг своей оси. За каждые сутки она перемещается относительно звёзд примерно на 13°, совершая полный оборот за 27,3 суток. Этот промежуток времени — период обращения Луны вокруг Земли в системе отсчёта, связанной со звёздами, — называется звёздным или сидерическим (от лат. sidus — звезда) месяцем.

Собственного свечения Луна не имеет, а Солнце освещает только половину лунного шара. Поэтому по мере её движения по орбите вокруг Земли происходит изменение вида Луны — смена лунных фаз. В какое время суток Луна бывает над горизонтом, каким мы видим обращённое к Земле полушарие Луны — полностью освещённым или освещённым частично, — всё это зависит от положения Луны на орбите (рис. 2.12).

Если она расположена так, что обращена к Земле своей тёмной, неосвещённой стороной (положение 1), то мы не можем видеть Луну, но знаем, что она находится на небе где-то рядом с Солнцем. Эта фаза Луны называется новолунием. Двигаясь по орбите вокруг Земли, Луна примерно через трое суток придёт в положение 2. В это время её можно будет видеть по вечерам неподалёку от заходящего Солнца в виде узкого серпа. При наблюдении из Северного полушария Земли выпуклость серпа обращена вправо, в сторону зашедшего Солнца (рис. 2.13). При этом нередко бывает видна и остальная часть Луны, которая светится значительно слабее, так называемым пепельным светом. Это наша планета, отражая солнечные лучи, освещает ночную сторону своего спутника.

День ото дня серп Луны увеличивается по ширине, и его угловое расстояние от Солнца возрастает. Через неделю после новолуния мы видим половину освещенного полушария Луны — наступает фаза, называемая первой четвертью (см. рис. 2.12, положение 3).

В дальнейшем доля освещённого полушария Луны, видимая с Земли, продолжает увеличиваться до тех пор, пока не наступит полнолуние (положение 5). В этой фазе Луна находится на небе в стороне, противоположной Солнцу, и видна над горизонтом всю ночь — от его захода до восхода. После полнолуния фаза Луны начинает уменьшаться. Сокращается и её угловое расстояние от Солнца. Сначала на правом крае лунного диска появляется небольшой ущерб, который имеет форму серпа. Постепенно этот ущерб растёт (положение 6), а через неделю после полнолуния наступает фаза последней четверти (положение 7). В этой фазе, как и в первой четверти, мы снова видим половину освещённого полушария Луны, но теперь уже другую, которая в первой четверти была неосвещённой. Луна восходит поздно и видна в этой фазе по утрам (рис. 2.14). В последующем её серп, обращённый теперь выпуклостью влево (если смотреть из Северного полушария Земли), становится всё более и более узким (см. рис. 2.12, положение 8), постепенно сближаясь с Солнцем. В конце концов он скрывается в лучах восходящего Солнца — снова наступает новолуние.

Источник

Урок по астрономии «Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны»
план-конспект урока по астрономии (11 класс) на тему

· Урок полностью раскрывает понятия: сидерический /синодический месяц, фазы Луны, солнечное затмение (полное, частное), лунное затмение (полное, частное).

Скачать:

Предварительный просмотр:

Урок. 7. Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.

Обучающая цель урока: изучить явления (смена лунных фаз, затмения), связанные с обращением Луны вокруг Земли.

• Ввести понятия: сидерический /синодический месяц, фазы Луны, солнечное затмение (полное, частное), лунное затмение (полное, частное).
• Объяснить, почему происходит смена лунных фаз.
• Объяснить, почему и как происходят затмения.

Развивающая цель урока: интерес к предмету, внимательность, речь, наблюдательность, умение работать со справочной литературой.

Воспитательная цель урока: показать несостоятельность суеверий, связанных с фазами Луны и затмениями,

Здравствуйте, ребята! Знаменитый французский философ и математик Рене Декарт сказал: «Я мыслю, следовательно, я существую», а мы свами с полным правом в конце урока астрономии сможем добавить- я развиваюсь! Для начала- совершим путешествие по звездному небу…

2.Марафон по звездному небу.

-Сколько звезд на небе? (6000), сколько мы видим?(3000)

— Сколько созвездий- 88 (72 видны на территории нашей страны)

— Что называется верхней кульминацией светила ?(явление пересечения светилом небесного меридиана)

— Что такое эклиптика ?( круг небесной сферы, по которому происходит годичное движение Солнца)

-Назовите зодиакальные созвездия.

-Как называется 13 созвездие (Змееносец)

— Расскажите об этом созвездии ( домашнее задание)

3. Объяснение нового материала

Смотря ночью на звездное небо, мы можем только удивляться тому многообразию, которое представляется нашему взору: звезды, планеты, кометы, луна. Закройте глаза и представьте себе эту красоту.(звучит музыка «Лунная соната»). Какую луну вы увидели? Земле достался один-единственный спутник. Но зато какой! Луна в 400 раз меньше Солнца и в 400 раз ближе него, поэтому на небе Солнце и Луна кажутся дисками одинакового размера. Так что Луна может заслонить собой Солнце. Тема сегодняшнего урока « Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.»

Происхождение Луны. Согласно одной из гипотез, несколько млрд. лет назад, когда Земля формировалась, с ней столкнулось большое небесное тело, размером с Марс. В результате этого столкновения из верхних слоёв Земли (в Тихом океане) было вырвано большое количество вещества, из которого впоследствии образовалась Луна.

Видимая сторона Луны Луна делает полный оборот вокруг Земли примерно за 27 суток. За это же время Луна делает полный оборот вокруг своей оси. Период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли, поэтому к Земле обращено всегда одно и то же полушарие Луны. Почему мы видим только одну сторону Луны?

Луна – не самосветящееся тело: она светит отражённым солнечным светом. В зависимости от положения, которое Луна занимает по отношению к Земле и Солнцу, мы видим Луну в разных формах: то полную то половинку, то совсем не видим. Наблюдаемая с земли освещённая часть лунного диска называется фазой Луны. Граница освещённой и неосвещённой части называется терминатор, а лунный серп – лимбом. Что такое фаза Луны?

• 4 фазы Луны. Различают 4 фазы Луны: новолуние, 1 четверть, полнолуние, последняя четверть.
• Фазы луны (относительно Солнца) Проследим смену лунных фаз. В новолунии Луна бывает, когда расположена между Землёй и Солнцем. В полнолунии – Луна располагается за Землёй.
• Смена лунных фаз. После новолуния Луна как бы «растёт» от узкого серпа до полного диска. После полнолуния луна убывает «стареет» и перестаёт быть видимой. Смена лунных фаз происходит за 29,5 суток . Почему вы видим «разную» Луну?
• Условия видимости луны в зависимости от фазы. Луна участвует в суточном движении небесной сферы, но в отличие от планет, она быстро перемещается с запада на восток, т.е. в направлении противоположном суточному вращению небесной сферы. Это явление вы можете пронаблюдать: каждый вечер, отмечая по часам время верхней кульминации Луны, вы убедитесь, что луна приходит к небесному меридиану с опозданием на 50 минут
• Синодический и сидерический месяц. Время, за которое Луна делает полный оборот вокруг Земли называется сидерическим месяцем. Он равен примерно 27 сут. Промежуток времени между одинаковыми фазами Луны называется синодическим месяцем. Он равен 29,5 суток.

Солнечное затмение. Когда Луна при своём движении вокруг Земли полностью или частично заслоняет Солнце, происходит Солнечное затмение. Во время полного затмения луна закрывает весь диск Солнца, благодаря тому, что видимые диаметры луны и солнца почти одинаковы. Солнце имеет вид чёрного диска, окружённого нежным сиянием. Дневной свет настолько ослабевает, что можно увидеть на небе планеты и яркие звёзды. В древнерусском произведении «Слово о полку Игореве» есть описание этого явления. Затмение привело в ужас воинов князя, они увидели в этом явлении дурное предзнаменование. Причина затмения, благодаря науке, перестала быть тайной. С древних времен солнечное затмение вселяло ужас в сердца людей и зачастую воспринималось как конец света. Практически это так и было, ведь Луна перекрывала солнечным лучам путь к Земле. Поскольку объяснить неожиданное исчезновение светила никто не мог, явление вызывало панику. Считалось, что исчезновение светила предвещает всевозможные несчастья, эпидемии, голод и конец мира.

В Ипатьевской летописи упоминается затмение 1185 года, которое было полным в Новгороде и Ярославле. Солнечное затмение считается причиной поражения дружины Игоря в битве с половцами, хотя истинной причиной явилась феодальная раздробленность Руси. Интересны примеры влияния затмения Солнца на исторические события:

— Грузия стала православной страной за шесть с лишним веков до крещения Руси. Грузинский царь во время охоты напугался солнечного затмения.

— Восточные народы пребывали в убеждении, что Солнце пожирает огромный дракон, и для освобождения светила надо напугать чудовище барабанным боем, звуками гонга и звоном колокольчиков.

-В Турции стреляли в Солнце из ружей, пытаясь прогнать злого духа.

В 2018 г. мы сможем наблюдать три подобных явления. Главная особенность заключается в том, что созерцать эти события смогут жители определенных регионов планеты. Поэтому не многие получат возможность вдоволь насладиться красотой и завораживающей таинственностью солнечных затмений.

15.02.18 в 23:52 по Москве посмотреть на данное явление получится у пингвинов с учеными в Антарктиде, а также населению Южной Америки. Россиянам не представится такая возможность, поэтому солнечное затмение 15 февраля 2018 г. пройдет вдали от наших взоров.
13.07.18 утром в 06:02 по Москве люди на юге Австралии, востоке Антарктиды, в Тасмании и в водах Индийского океана смогут следить за данным солнечным затмением.
Условие наступления солнечного затмения. Солнечное затмение наступает, если в момент новолуния Луна пересекает плоскость эклиптики и может длиться до 7,5 минут . Смотрим схему солнечного затмения

• Тень Луны на Земле. Полные солнечные затмения можно наблюдать только в тех областях Земли, по которым проходит полоса тени Луны. Диаметр тени не превышает 270 км, поэтому полное затмение Солнца видно лишь на малом участке земной поверхности.
• Кольцеобразное затмение Солнца. Если видимый диаметр Луны оказывается немного меньше Солнечного, то затмение приобретает кольцеобразную форму.
• Сарос. Ещё древние астрономы заметили, что затмения повторяются через определённый промежуток времени. Этот промежуток они назвали САРОС (в переводе с египетского «повторение»). Сарос составляет примерно 18 лет 11 дней. В течение каждого сароса происходи 70 затмений: 42 солнечных и 28 лунных. Однако лунные затмения наблюдаются чаще, чем солнечные, т.к. лунные видны со всего ночного полушария Земли. Полное солнечное затмение в данной точке земной поверхности видно раз в 200 лет. Промежуток между солнечным и лунным затмением составляет примерно 2 недели (т.е. от новолуния до полнолуния). В году бывает 2 солнечных и 2 лунных затмения. В 1982 году было 7 затмений (это максимальное количество)

Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в конус земной тени, которую отбрасывает освещённый Солнцем земной шар, происходит полное лунное затмение. Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна находится над горизонтом. Лунное затмение происходит, когда Луна в момент полнолуния пересекает плоскость эклиптики . Оно может длиться от 1,5 до 2 часов (столько требуется Луне, чтобы пересечь конус земной тени) . , Лунное затмение бывает до 3 раз в году. В старину, из-за багровой окраски диска луны, затмения боялись как страшного предзнаменования, считали, что «месяц кровью обливается».

Это явление легко объясняет физика. Проходя через земную атмосферу, солнечные лучи рассеиваются и преломляются. Рассеивается лучи, соответствующие голубому и синему участку спектра (поэтому наше небо голубое), а преломляются лучи, соответствующие красному участку спектра. Именно эти лучи и окрашивают Луну в красный оттенок.

• Наблюдение лунного затмения (интерактивный слайд)

Зная продолжительность сароса можно предсказывать время наступления затмений. Этим пользовались жрецы для подчинения и устрашения людей, предписывая затмениям сверхъестественную силу. Современная астрономия неоднократно помогала историкам уточнять даты исторических событий, которые по свидетельству летописцев совпадали с затмениями. Затмения создают благоприятные условия для изучения небесных тел

• Наблюдение лунного затмения (интерактивный слайд)

Зная продолжительность сароса можно предсказывать время наступления затмений. Этим пользовались жрецы для подчинения и устрашения людей, предписывая затмениям сверхъестественную силу. Современная астрономия неоднократно помогала историкам уточнять даты исторических событий, которые по свидетельству летописцев совпадали с затмениями. Затмения создают благоприятные условия для изучения небесных тел

• Опровергните мнение «мы видим только 1 полушарие Луны потому, что Луна не вращается вокруг своей оси» период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли
• Что такое фаза Луны? Наблюдаемая с земли освещённая часть лунного диска
• Назвать их. (по картинкам) новолуние, 1 четверть, 2 четверть, полнолуние .
• Объясните причину смены лунных фаз. Учащиеся должны подчеркнуть, что, во-первых, Луна не самосветящееся тело, во-вторых, Солнце освещает лишь одно полушарие Луны, в-третьих, во время движения вокруг Земли Луна занимает различные положения относительно Солнца и Земли, а потому с Земли может быть видно либо все освещенное полушарие (полнолуние), либо темное полушарие (новолуние), либо часть светлого и часть темного.
• Опровергните мнение «Мы видим только одну сторону Луны, потому, что Луна не вращается вокруг своей оси»
• «Как ярко светит Луна» — верно ли выражение с точки зрения астрономии»
• Что такое Синодический месяц? Чему он равен? Промежуток времени между одинаковыми фазами Луны. Равен 29,5 суток.
• Что такое сидерический месяц? Чему он равен? Время, за которое Луна делает полный оборот вокруг Земли. Равен 27 сут.
• При каком условии происходит лунное затмение? Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в конус земной тени, которую отбрасывает освещённый Солнцем земной шар. Луна пересекает плоскость эклиптики в фазе полнолуния.
• При каком условии происходит солнечное затмение? Когда Луна при своём движении вокруг Земли полностью или частично заслоняет Солнце. Когда Луна пересекает плоскость эклиптики в фазе новолуния
• Резервный вопрос: На флаге Турции изображена Луна в последней четверти и звезда. (показать рисунок). В чём несостоятельность этого рисунка как астрономического явления? ( Звезда не может быть видна внутри диска Луны, дополненного до круга (рис. 31, а). Все небесные светила гораздо дальше Луны и, следовательно, должны ею заслоняться. Их можно видеть только за краем неосвещенной части Луны

5. Итог урока. Тест

Домашнее задание п. 7

Проверочный тест (в форме ЕГЭ)1 вариант.

1. Лунное затмение наступает, когда Луна находится а) между Землёй и Солнцем б) за Землёй в) за Солнцем
2. Чем объясняется смена времён года на Земле? а) вращением Земли вокруг оси б) вращением Земли вокруг Солнца в) вращением Луны вокруг Земли
3. Если в процессе движения вокруг Земли Луна оказывается на небе между Землёй и Солнцем, то, как видна Луна? а) в виде узкого серпа;
   б) в виде полного диска Луны;
   в) Луна совсем не видна.
4. В какой фазе находится «растущая Луна»? а) б) в) г)
5. Завтра будет солнечное затмение. Будет ли сегодня лунная ночь? Ответ обосновать.____________________

1. То, что мы видим только одну сторону Луны объясняется тем, что… а) Луна не вращается вокруг Земли б) Луна не вращается вокруг своей оси в) период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли. 2..Чем объясняется смена дня и ночи на Земле? а) вращением Земли вокруг оси б) вращением Земли вокруг Солнца в) вращением Луны вокруг Земли 3. В какой фазе находится «стареющая Луна»? а) б) в) г)

4. Если в процессе движения вокруг Земли Луна оказывается на небе против Солнца, то, как видна Луна? а) в виде узкого серпа;
б) в виде полного диска Луны;
в) Луна совсем не видна.

5. Вчера было полнолуние. Может ли быть завтра затмение Солнца? Ответ обосновать_______________

Источник