Система земля луна цель

Рис. 28. Фазы луны.

Наблюдаемая с Земли освещенная часть лунного диска называется фазой Луны. Проследить смену лунных фаз можно по рисунку 28. В новолунии Луна бывает в то время, когда она располагается между Землей и Солнцем; в полно­лунии Луна находится за Землей. После новолуния Луна «растет» от узкого серпа (направленного выпуклостью вправо) до полудиска (первая четверть) и далее до полного диска (полнолуние). После полнолуния Луна «убывает» до полуди­ска (выпуклость направлена влево, наступает последняя чет­верть), затем становится узким серпом и перестает быть ви­димой в новолунии. Полный цикл смен лунных фаз ( сино­дический месяц ) составляет примерно 29,5 сут (29,5 д ).

Угловой диаметр Луны на небесной сфере около 0,5° (≈30′). Но он не остается постоянным, а изменяется из-за эллиптичности орбиты (примерно 33′ в перигее и 29′ в апо­гее). Эксцентриситет лунной орбиты е = 0,05, а большая по­луось эллипса — 384400 км (среднее расстояние Луны от Земли). Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27,3 сут (27,З д , сидерический месяц ). За это же время Луна делает оборот вокруг своей оси, поэтому к Земле всегда обращено одно и то же полушарие Луны.

Как и все другие небесные тела, Луна участвует в суточ­ном вращении небесной сферы. Но в отличие от планет и Солнца, более удаленных от Земли, Луна быстро перемеща­ется на фоне звездного неба (13° за сутки) с запада на вос­ток, т. е. в направлении, противоположном суточному вра­щению небесной сферы. Этим объясняется явление, которое вы сами можете обнаружить. Каждый вечер, отмечая по ча­сам моменты верхней кульминации Луны, вы убедитесь, что Луна приходит к небесному меридиану с опозданием при­мерно на 50 мин (т. е. кульминирует сегодня на 50 мин позже, чем вчера).

4. Солнечные и лунные затмения. Когда Луна при своем движении вокруг Земли полностью или частично за­слоняет Солнце, происходят солнечные затмения . Во время полного солнечного затмения (рис. 29) Луна закрывает весь диск Солнца (это возможно благодаря тому, что видимые диаметры Луны и Солнца почти одинаковы). Полное солнечное затмение можно наблюдать лишь из тех точек земной поверхности, где проходит полоса полной фазы . Так называется полоса, которую как бы прочерчивает по земной поверхности сходящийся конус лунной тени (см. рис. 29).

Рис. 29. Схема полного затмения Солнца.

По обе стороны полосы полной фазы происходит частное затмение Солнца, во время которого Луна за­слоняет не весь солнечный диск, а лишь часть его. Наблю­дается частное солнечное затмение из тех мест земной поверхности, которые охватывает расходящийся конус лунной полутени (см. рис. 29).

Ширина полосы полной фазы солнечного затмения и его продолжительность зависят от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны. Вследствие изменения расстояний видимый угловой диаметр Луны тоже изменяется. Когда он чуть больше солнечного, полное затмение Солнца может длиться до 7,5 мин, когда равен, то одно мгновение, если же он меньше, то Луна вообще не закрывает Солнце полностью. В последнем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного лунного диска видно узкое яркое солнечное кольцо.

Полное солнечное затмение — очень красивое явление. Во время затмения Солнце имеет вид черного диска, окру­женного нежным сиянием ( короной ). Дневной свет на­столько ослабевает, что иногда можно видеть на небе яркие звезды и планеты.

Полное солнечное затмение, которое можно было наблю­дать с территории России (в некоторых ее южных районах) произошло 29 марта 2006 г .

Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в ко­нус земной тени, которую отбрасывает освещаемый Солнцем земной шар, происходит полное лунное затме­ние (рис. 30). Если же в тень Земли погружается лишь часть Луны, то происходит частное затмение Луны.

Рис. 30. Схема полного затмения Луны.

Полное лунное затмение может длиться примерно 1,5 — 2 ч (столько времени, сколько требуется Луне, чтобы пере­сечь конус земной тени). Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна в момент затмения на­ходится над горизонтом. Поэтому в данной местности пол­ные лунные затмения удается наблюдать значительно чаще солнечных.

Во время полного лунного затмения Луны лунный диск остается видимым, но он приобретает обычно темно-красный оттенок. Это явление объясняется преломлением солнечных лучей в земной атмосфере. Проходя через земную атмос­феру, солнечные лучи рассеиваются и преломляются. При­чем рассеивается в основном коротковолновое излучение (со­ответствующее синему и голубому участкам спектра, чем и обусловлен голубой цвет нашего дневного неба), а преломля­ется длинноволновое (соответствующее красному участку спектра). Преломляясь в земной атмосфере, длинноволновое солнечное излучение попадает в конус земной тени и осве­щает Луну.

Легко сообразить, что солнечное затмение происходит, когда Луна бывает в новолунии, а лунное — когда в полно­лунии. Однако далеко не в каждое новолуние и полнолуние происходят затмения. Дело в том, что плоскость, в которой Луна движется вокруг Земли, наклонена к плоскости эклип­тики под углом примерно 5°. Чаще всего в году бывает только два солнечных и два лунных затмения. В 1982 г . было семь затмений — четыре частных солнечных и три полных лунных (это максимально возможное число затме­ний в год).

Еще древние астрономы заметили, что через определен­ный промежуток времени лунные и солнечные затмения по­вторяются в определенном порядке. Этот промежуток времени был назван сáросом (в переводе с египетского — повторение ). Существование сароса объясняется зако­номерностями, наблюдаемыми в движении Луны. Сарос со­ставляет 6585,32 сут (≈18 лет 11 дней). В течение каждого сароса происходит 70 затмений, из них 42 солнечных и 28 лунных. Однако в данном месте Земли лунные затмения на­блюдаются чаще, чем солнечные, так как лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли. Полные солнеч­ные затмения в данной точке земной поверхности видны не чаще одного раза в 200—300 лет.

Зная продолжительность сароса, можно приближенно предсказывать время наступления затмений. В настоящее время разработаны очень точные методы предсказания сол­нечных и лунных затмений. Астрономы неоднократно помо­гали историкам уточнять даты исторических событий, кото­рые, по свидетельству летописей, совпадали с затмениями. В Москве очередное полное солнечное затмение будет на­блюдаться 16 октября 2126 г .

В прошлом необычный вид Луны и Солнца во время затмений приводил людей в ужас. Жрецы, зная о повторяе­мости этих явлений, использовали их для подчинения и устрашения людей, приписывая затмения сверхъестествен­ным силам. Давно уже перестала быть тайной причина за­тмений. Наблюдения затмений позволяют ученым получать важные сведения об атмосферах Земли и Солнца, а также о движении Луны. Во время полных затмений Солнца созда­ются условия, благоприятные для наблюдения отклонения луча света звезды в поле тяготения Солнца. Это позволяет получить одно из важнейших доказательств теории тяготе­ния Эйнштейна (общей теории относительности).

Источник

Конспект урока по астрономии «Система Земля-Луна»
план-конспект урока по астрономии (11 класс)

Задачи урока: рассмотреть физические условия на Луне, рельеф, породы, внутреннее строение. Ознакомить с исследованиями Луны и их значением, строением и фазами Луны, сформировать понятия: «моря» и «материки» Луны, кратеры, лунный реголит, обратная сторона Луны и др.Сформировать представление о приливных действиях

Скачать:

2. Космическая эра.

3. Основные движения Земли .

• Движение вокруг Солнца по эллиптической (е=0.0167) со скоростью 29,8км/с ( ≈30км/с ). Доказательство: Кажущиеся параллактические смещения ближайших звезд (обнаружено Дж. Брадлеем в 1728г — аберрация света, т.е звезды описывают эллипсы в течение года с полуосью 20,49″).
• Вращение вокруг оси Смена времени суток. Ось вращения все время // сама себе и наклонена к плоскости орбиты под углом 66°34′ — как следствие смена времен года..
• Прецессия земной оси. Открыта и названа Гиппархом (смещение точек равноденствия и солнцестояния по эклиптике навстречу видимому годичному движению Солнца – следствие неравномерного действия на Землю притяжения со стороны Солнца и Луны из-за экваториального вздутия Земли (объяснено И. Ньютоном)) и составляет 50,29 ўў в год — смещение на круг за 25776 лет.
• Движение в пространстве совместно с ССв направлении звезды υ Геркулеса со скоростью 20 км/с.
• Движение в пространстве совместно с СС вокруг центра Галактики со скоростью 250 км/с в направлении созвездия Лебедя.
• Нутация земной оси – открыта Дж. Брадлеем в 1737г – колебание точки равноденствия относительно среднего положения (9,2 «/год) с периодом 18,6 года.

4. Форма Земли.

5. Луна — спутник Земли . Единственный естественный спутник Земли – Луна, удаленный в среднем от Земли на а=384400км (±21000 км, эксцентриситет орбиты е= 0,0549). Из-за большого размера (четверть Земли, R=1737,1км) систему Земля-Луна называют двойной планетой и центр масс находится на расстоянии 4671км от центра Земли (именно он движутся вокруг Солнца по эллиптической орбите).

708 ч 31 мин (меняется от 29.25 до 29.83д из-за эллиптичности лунной орбиты)).
Полный оборот вокруг Земли (сидерический месяц) Луна совершает примерно за 27,3 суток (точнее 27 д 7 ч 43 мин 11.47 с).

Последовательность фаз кольцеобразного солнечного затмения 24 декабря 1973г (с восхода Солнца, период 1,5 ч.)

Солнечное затмение может происходить только в момент новолуния или очень близко к нему. Хотя Луна намного ближе к Земле, чем Солнце, их видимые диаметры почти равны (составляя примерно полградуса). Это совпадение делает возможными полные солнечные затмения. В то же время (поскольку орбиты Луны и Земли эллиптические, а не круговые) видимые размеры Солнца и Луны слегка изменяются. Отношение видимых диаметров Луны и Солнца характеризует «величину» солнечного затмения.
Размер тени Луны на Земле составляет только несколько сотен километров. По мере того, как все три тела меняют свое положение, тень Луны проходит по изогнутой траектории на поверхности Земли со скоростью 1км/с. Полное затмение последовательно наблюдается в разных точках Земли, а в более широких областях по обе стороны от зоны полного затмения видно частное затмение. Частные затмения могут происходить и тогда, когда полное затмение не наблюдается ни в одной точке Земли.
В течение кратких моментов полного солнечного затмения наступает темнота и становятся видны внешние части Солнца — хромосфера и корона, свет которых обычно тонет в ярком свете фотосферы.
Лунные затмения происходят, когда Луна попадает в тень Земли. Они могут происходить только в фазе полнолуния и наблюдаются в любой точке Земли, где Луна находится над горизонтом. Обычно Луна полностью не исчезает: ее диск освещен светом, рассеянным атмосферой Земли. Чаще всего в этом случае поверхность Луны приобретает глубокий красноватый оттенок. Полная тень (umbra), отбрасываемая Землей, окружена областью частичной тени, называемой полутенью (penumbra). На ранней и поздней стадии лунного затмения Луна входит в полутень. Возможны лунные затмения, которые являются только полутеневыми. Длина пути Луны через полную тень, деленная на видимый диаметр Луны, определяет «величину» лунного затмения.
Относительные движения Солнца, Земли и Луны таковы, что каждый год должны происходить по крайней мере два затмения Солнца (хотя большинство из них будет частными). Максимальное число затмений в году — семь (например 1982г — четыре частных солнечных и три полных лунных, а в 1917г — в период между 8 января и 14 декабря было три теневых (умбральных) затмения Луны и четыре частных затмения Солнца, хотя одно из солнечных затмений было очень небольшим. А вот в 2094г состоится полутеневое (пенумбральное) затмение Луны (1 января), теневые лунные затмения (28 июня и 21 декабря), частные солнечные затмения (13 июня, 12 июля и 7 декабря) и полное солнечное затмение 16 января). Теоретически возможно, что в два последовательных новолуния произойдут солнечные затмения, а между ними — лунное затмение. Однако лунные затмения в два последовательных полнолуния невозможны.

II. Закрепление материала (8 мин)

1. Решается самостоятельно задача: Под каким углом с Земли на краю лунного диска можно увидеть гору высотой 6 км? (α=206265″ . h/D =206265″ . 6/384400=3,2″).
2. Решается самостоятельно задача: На краю лунного диска с Земли видна гора под углом 0,02′. Найти высоту горы, если угловой диаметр Луны 30′, а линейный 3476 км. (h= α . d/α_d, ≈2,3км)
3. стр 60. Пример 6 (в настоящее время из-за синхронного вращения Луны (период вращения Луны вокруг оси равен сидерическому месяцу Луны) с Земли всегда видна одна и та же сторона Луны (либрациями пренебрегаем). Если бы Луна не вращалась вокруг своей оси, то на протяжении одного оборота ее вокруг Земли можно было бы наблюдать всю поверхность Луны с Земли).
4. Индивидуальные карточки по теме «Затмения. Фазы Луны » (Н.Н. Гомулиной).
5. CD- «Red Shift 5.1»

• Найти и выписать солнечные и лунные затмения в этом и следующем году. Каковы условия их видимости в нашей местности?
• Каковы астрономические события характерны в этом месяце для Земли и Луны?
• Положение и условия видимости Луны?
• Ближайшие соединения Луны с планетами? и т.д.

Итог:
1) Почему систему Земля-Луна называют двойной планетой?
2) Что такое сидерический и синодический период обращения Луны и чему он равен?
3) День начала космической эры.

4) Когда бывают лунные и солнечные затмения, их причина? Что такое сарос?
5) Наиболее продолжительным (примерно 7 мин.) полное затмение бывает, когда Земля находится вблизи афелия своей орбиты, а Луна – вблизи перигея. Почему? (При таких положениях Земли и Луны видимый угловой диаметр Солнца наименьший, а Луны – наибольший).
6) Почему затмения не наблюдаются каждый месяц? (Поскольку плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости земной орбиты, то, например, в новолунии Луна не всегда бывает на линии, соединяющей центры Солнца и Земли, а потому лунная тень пройдет мимо Земли и солнечного затмения не будет. По аналогичной причине Луна не в каждое полнолуние проходит через конус земной тени).
7) Как происходит смена фаз Земли на небе Луны? (Фазы Земли для лунного наблюдателя противоположны фазам Луны для земного наблюдателя). 8) Каков минимально возможный промежуток времени между солнечным и лунным затмением? (Время, длящееся от новолуния до полнолуния (примерно 2 недели)).
9) Сдать контрольную работу, кроссворд, практическую и опросчик (что задавалось).
10) Оценки.

Домашнее задание: §12; вопросы и задания стр. 60. Используя ШАК выяснить, какие затмения произойдут в данном учебном году и каковы условия их видимости (соответствующие сведения содержатся в ШАК).
Можно предложить для увлекающихся астрономией сделать сообщения (доклад) на тему «Затмения»:
— Солнечные затмения (или одно конкретное)
— Лунные затмения (или одно конкретное)
— Влияние затмений на судьбы людей (из истории)
— Затмения этого года и т.д.

Урок оформил член кружка “Интернет технологии” 2003г: Поздняк Виктор (10кл)

Источник

	Луна повернута к Земле одной стороной, светит отраженным светом, имеет пепельный цвет и вид фазы (освещенной части Луны) зависит от взаимного расположения Солнца, Земли и Луны. Фаза — отношение площади освещенной части видимого диска Луны ко всей его площади (= отношению толщины освещенной части диска к ее диаметру).
Затмение — явление, при котором свет от небесного тела временно затемняется другим телом. Это может быть для нашей Солнечной системы: 1) проход планетарного спутника (например Луны), в тени планеты так, что на него не попадает свет (например Солнца); 2) затемнение всего светила (например Солнца) или его части проходящим перед ним спутником (например Луной — солнечное затмение).