Физическая природа звезд кратко презентация

Обновлено: 28.06.2024

Презентация на тему: " Физическая природа звёзд. массе размерам светимости температуре (цвету) возрасту строению Звёзды различны по." — Транскрипт:

1 Физическая природа звёзд

2 массе размерам светимости температуре (цвету) возрасту строению Звёзды различны по

3 Цвет и температура звёзд

4 У Арктура желто-оранжевый оттенок, Арктур РигельАнтарес Звезды имеют самые разные цвета. Ригель бело-голубой, Антарес ярко-красный.

5 Цвет и температура звёзд Доминирующий цвет в спектре звезды зависит от температуры ее поверхности. λ мах = 0,0029 Т Закон Вина У различных звёзд максимум излучения приходится на разные длины волн. Максимум излучения Солнца λ = 4,7х 10 м -7

6 Гарвардская спектральная классификация звёзд O B A F G M K один бритый американец финики жевал как морковь

7 Солнце Гарвардская спектральная классификация звёзд O B A F G M K e ine irl iss i G0G1 G2 G3G5G4G6G7G8G9

8 Гарвардская спектральная классификация звёзд O B A F G M K классэффективная температура К цвет 26000– голубой 12000–25000 бело - голубой 8000–11000 белый 6200–7900 жёлто - белый 5000–6100 жёлтый 3500–4900 оранжевый 2600–3400 красный

9 Светимость звёзд так как L = 1, получаем или Пример 11 страница 137

10 Радиусы звёзд Звёзды гиганты сверхгиганты карлики Нейтронные звёзды (пульсары) чёрные дыры Альдебаран – красный гигант в созвездии Тельца Альфа Ориона – Бетельгейзе ( Сверхгигант) Небольшая точка рядом с Сириусом – его спутник, белый карлик Сириус B.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тема: Физическая природа звезд

Содержание
Титульный лист _______________________________________1 слайд
Содержание__________________________________________2 слайд
Введение____________________________________________3 слайд
Глава 1______________________________________________4 слайд
Глава 2_____________________________________________11 слайд
Список источников___________________________________19 слайд

Введение
Солнце — это лишь одна звезда из великого множества. На этом уроке мы рассмотрим, как устроены звезды, какими они бывают и на какие группы их можно разбить. Вы узнаете, как много интересного в космосе и сколько еще остается неизведанным.
Цель работы: рассмотреть физическую природу звезд и узнать дополнительную информацию.

1.1 Цвет и температура звезд
Во время наблюдений звездного неба вы могли заметить, что цвет звезд различен. Подобно тому как по цвету раскаленного металла можно судить о его температуре, так цвет звезды свидетельствует о температуре ее фотосферы. Вы знаете, что между максимальной длиной волны излучения и температурой существует определенная зависимость (29). У различных звезд максимум излучения приходится на разные длины волн. Например, наше Солнце — желтая звезда. Такого же цвета Капелла, температура которой около 6000 К. Звезды, имеющие температуру 3500—4000 К, красноватого цветка (Альдебаран). Температура красных звезд (Бетельгейзе) примерно 3000 К. Самые холодные из известных в настоящее время звезд, имеют температуру менее 2000 К. Такие звезды доступны наблюдениям в инфракрасной части спектра.
Известно много звезд более горячих, чем Солнце. К ним относятся, например, белые звезды (Спика, Сириус, Вега). Их температура порядка 104—2•104 К. Реже встречаются голубовато-белые, температура фотосферы которых 3•104— 5•104 К. В недрах звезд температура не менее 107 К.

1.3 Спектры и химический состав звезд
Важнейшие сведения о природе звезд астрономы получают, расшифровывая их спектры. Спектры большинства звезд, как и спектр Солнца, представляют собой спектры поглощения: на фоне непрерывного спектра видны темные линии.
Сходные между собой спектры звезд сгруппированы в семь основных спектральных классов. Они обозначаются прописными буквами латинского алфавита:
О — В — A — F — G — К — М
и располагаются в такой последовательности, что при переходе слева направо цвет звезды меняется от близкого к голубому (класс О), белому (класс А), желтому (класс G), красному (класс М). Следовательно, в этом же направлении от класса к классу происходит убывание температуры звезд. Таким образом, последовательность спектральных классов отражает различие цвета и температуры звезд. Внутри каждого класса существует разделение еще на десять подклассов. Например, спектральный класс F имеет такие подклассы:
F0 — F1 — F2 — F3 — F4 — F5 — F6 — F7 — F8 — F9.
Солнце относится к спектральному классу G2.
В основном атмосферы звезд имеют сходный химический состав: самыми распространенными элементами в них, как и на Солнце, оказались водород и гелий. Разнообразие звездных спектров объясняется, прежде всего тем, что звезды имеют разную температуру. От температуры зависит физическое состояние, в котором находятся атомы вещества в звездных атмосферах, и вид спектра. При невысоких температурах (красные звезды) в атмосферах звезд могут существовать нейтральные атомы и даже простейшие молекулярные соединения (С2, CN, TiO, ZrO и др.). В атмосферах очень горячих звезд преобладают ионизованные атомы.
Кроме температуры, вид спектра звезды определяется давлением и плотностью газа ее фотосферы, наличием магнитного поля, особенностями химического состава.

1.4 Радиусы звезд
Используя самую современную технику астрономических наблюдений, удалось в настоящее время непосредственно измерить угловые диаметры (а по ним, зная расстояние, и линейные размеры) лишь нескольких звезд. В основном астрономы определяют радиусы звезд другими методами. Один из них дает формула. Если известна светимость L и эффективная температура Т звезды, то, используя формулу, можно вычислить радиус звезды R, ее объем и площадь фотосферы.
Определив радиусы многих звезд, астрономы убедились в том, что существуют звезды, размеры которых резко отличаются от размеров Солнца. Наибольшие размеры у сверхгигантов. Их радиусы в сотни раз превосходят радиус Солнца. Например, радиус звезды w Цефея примерно в 1200 раз превосходит солнечный. Звезды, радиусы которых в десятки раз превосходят радиус Солнца, называются гигантами. Звезды, по размерам близкие к Солнцу или меньшие, чем Солнце, относятся к карликам. Среди карликов есть звезды, которые меньше Земли или даже Луны. Открыты звезды и еще меньших размеров.

1.5 Массы звезд
Масса звезды — одна из важнейших ее характеристик. Массы звезд различны. Однако, в отличие от светимостей и размеров, массы звезд заключены в сравнительно узких пределах: самые массивные звезды обычно лишь в десятки раз превосходят Солнце, а наименьшие массы звезд порядка . Основной метод определения масс звезд дает исследование двойных звезд (§ 26); обнаружена зависимость между светимостью и массой звезды.

2 глава: Красные гиганты и сверхгигантов
Красные гиганты – это звезды красного цвета, размеры которых в десятки раз превышают размеры Солнца, а светимости могут в сотни и даже тысячи раз превышать светимость Солнца.
Что касается сверхгигантов – то светимости этих звезд в сотни тысяч раз превышают светимость Солнца, а размеры сверхгигантов в сотни раз больше размеров Солнца.

2.1 Отличия красных гигантов и сверхгигантов
Отличительной особенностью красных гигантов и сверхгигантов является то, что ядерные реакции протекают уже не в самом центре, а в тонких слоях вокруг очень плотного центрального ядра. В самых внешних слоях ядра, где температура сравнима с температурой в центре Солнца, протекает та же термоядерная реакция: из водорода синтезируется гелий. А вот в более глубоких слоях образуются все более тяжелые элементы. Сначала это углерод, затем кислород. В конце концов, в очень массивных звездах может образоваться железо.

2.3 Звезда Беллатрикс
Звезда Беллатрикс находится в созвездии Ориона и является одной из 26 самых ярких звезд на небе. В древности Беллатрикс входила в число навигационных звезд. Беллатрикс относится к классу O и имеет голубой цвет. А вот Бетельгейзе имеет красный цвет и относится к классу М. Эта звезда является сверхгигантом (она примерно в 1000 раз больше Солнца), а её светимость примерно в 90 тысяч раз превышает светимость Солнца.

2.4 Нейтронная звезда
Но помимо всех перечисленных классов и групп звезд есть и другие объекты, быть может, еще более интересные. Например, к таким объектам относятся нейтронные звезды. Нейтронная звезда, по современным представлениям, образуется, когда энергия внутри звезды заканчивается. Из-за гравитационного сжатия ядро нейтронной звезды становится сверхплотным.

2.5 Нейтронные звезды
При этом, некоторые нейтронные звезды вращаются вокруг своей оси с огромной скоростью. Такие нейтронные звезды называются пульсарами. Пульсары испускают высокочастотные импульсы радиоизлучения, которые так взволновали астрономов в конце 60 годов двадцатого века. Дело в том, что из-за огромной скорости вращения пульсаров (а на экваторе это порядка нескольких десятков километров в секунду) импульсы повторялись с высокой стабильностью, причем периоды этих импульсов измерялись в секундах, а иногда и в миллисекундах. Это заставило ученых думать, что они имеют дело с некими сигналами, которые посылают на Землю какие-то внеземные цивилизации с целью установления контакта. Однако, в конце концов, удалось доказать, что дело во вращении нейтронных звезд. Помимо этого, некоторые нейтронные звезды обладают колоссальным магнитным полем (порядка десяти или даже ста миллиардов тесла, в то время, как магнитное поле Земли составляет ~ 10мкТл). Такие нейтронные звезды получили название магнетаров. Магнетары ещё очень мало изучены, но известно, что именно они являются причиной многих мощных вспышек рентгеновского и g-излучения.

2.7 Черные дыры
Однако, черные дыры могут разрастаться за счет многократного поглощения вещества. Такие черные дыры обладают массой в миллионы и даже миллиарды раз превосходящей массу Солнца. Эти объекты, как правило, находятся в центре галактик (а по одной из гипотез являются причиной образования галактик). Например, в центре нашей галактики Млечный путь находится сверхмассивная черная дыра, масса которой составляет порядка четырех миллиардов солнечных масс. По оценкам ученых, Солнце находится на расстоянии порядка 27000 световых лет от этой черной дыры.

№ слайда 1

№ слайда 2

Физическая природа звёзд

№ слайда 3

Цвет и температура звёзд

№ слайда 4

Цвет и температура звёзд Звезды имеют самые разные цвета.У Арктура желто-оранжевый оттенок, Ригель бело-голубой,Антарес ярко-красный.

№ слайда 5

Цвет и температура звёзд Максимум излучения Солнца λ = 4,7х 10 м

№ слайда 6

Гарвардская спектральная классификация звёзд

№ слайда 7

Гарвардская спектральная классификация звёзд

№ слайда 8

Гарвардская спектральная классификация звёзд

№ слайда 9

№ слайда 10

Радиусы звёздНебольшая точка рядом с Сириусом – его спутник, белый карлик Сириус B.

№ слайда 11

Сравнительные размеры звезд

№ слайда 12

Сравнительные размеры звезд

№ слайда 13

Определение расстояний до звёзд. Видимая и абсолютная звёздные величины. Наше Солнце справедливо называют типичной звездой. Есть немало звёзд, которые значительно отличаются по своим физическим характеристикам и химическому составу. Поэтому полное представление о звёздах даст такое определение.

Мысли о том, что звёзды - это далёкие солнца, высказывались ещё в глубокой древности. Мысли о том, что звёзды - это далёкие солнца, высказывались ещё в глубокой древности.

Кажущееся перемещение более близкой звезды на фоне очень далёких звёзд происходит по эллипсу с периодом в один год и отражает движение наблюдателя вместе с Землёй вокруг Солнца. Этот небольшой эллипс, который описывает звезда, называется параллактическим эллипсом. Кажущееся перемещение более близкой звезды на фоне очень далёких звёзд происходит по эллипсу с периодом в один год и отражает движение наблюдателя вместе с Землёй вокруг Солнца. Этот небольшой эллипс, который описывает звезда, называется параллактическим эллипсом.

Световой год - это расстояние, которое свет, распространяясь в вакууме, проходит за один год: 1 пк = 3,26 св. г. = 206 265 а. е. = 3 • 10¹³ км. Звёзды, находящиеся примерно на одинаковом расстоянии от Земли, могут отличаться друг от друга по видимой яркости (блеску). При этом видимый блеск не характеризует реального излучения звезды.

Светимостью называют полную энергию, излучаемую звездой за единицу времени. Светимость звезды можно выразить в ваттах, но чаще её выражают в светимостях Солнца. Светимостью называют полную энергию, излучаемую звездой за единицу времени. Светимость звезды можно выразить в ваттах, но чаще её выражают в светимостях Солнца.

С учётом видов спектральных линий и их интенсивности строится спектральная классификация звёзд. С учётом видов спектральных линий и их интенсивности строится спектральная классификация звёзд.

Современная спектральная классификация звёзд была создана в двадцатые (20-е) годы двадцатого (XX) века в Гарвардской обсерватории (США). В ней спектральные типы принято обозначать большими буквами латинского алфавита в порядке, соответствующем убыванию температуры. В оригинале оно звучит так: Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me. В русском эквиваленте вариант такой: Один Бритый Англичанин Финики Жевал Как Морковь.

Звёзды, принадлежащие классу О, являются очень горячими, с температурой 30—60 тыс. К. Поэтому такие звёзды имеют ярко выраженный голубой оттенок. Типичным представителем данного класса является Хека — Лямбда Ориона. Звёзды, принадлежащие классу О, являются очень горячими, с температурой 30—60 тыс. К. Поэтому такие звёзды имеют ярко выраженный голубой оттенок. Типичным представителем данного класса является Хека — Лямбда Ориона.

К классу F принадлежат звёзды, температура которых лежит в диапазоне 6000—7500 К. Они имеют жёлто-белый цвет. Знаменитые звёзды — Порцион в созвездии Малого Пса и Канопус в созвездии Киля. Жёлтые звёзды, с температурой поверхности 5000—6000 К относятся к классу G. Известным представителем этого класса является наше Солнце. Звёзды, принадлежащие классу К, обладают оранжевым цветом. А температура их поверхности заключена в пределах 3500—5000 К. К этому классу относятся звёзды Арктур в созвездии Волопаса и Альдебаран в Тельце. И, наконец, класс М. К нему относятся холодные звёзды с минимальной температурой равной 2000—3500 К. Их цвет — ярко-красный, иногда тёмно- оранжевый. К этому классу относится знаменитая звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона.

Главная последовательность— ряд обычных, карликовых звёзд, составляющих около 90 % от всех звёзд во Вселенной. Здесь же располагается и наше Солнце. наше Солнце.

Презентация к уроку астрономии по теме "Звёзды. Физическая природа звёзд" может быть использована не только в 11 классе, но и в 9 классе.

Невооруженным глазом люди могут увидеть примерно

6 тыс. звезд.

Звезды различны по:

Температуре (цвету)

Масса звезд

Достоверно определить массу звезды можно, только если она является компонентом двойной звезды. В этом случае массу можно вычислить, используя обобщённый третий закон Кеплера. Но даже при этом оценка погрешности составляет от 20 % до 60 % и в значительной степени зависит от погрешности определения расстояния до звезды. Во всех прочих случаях приходится определять массу косвенно, например, из зависимости масса — светимость

Цвет и температура звезд

Легко заметить, что звезды имеют различные цвета - одни белые, другие желтые, третьи красные и т. п. Белый цвет имеют, например, Сириус и Вега, желтый - Капелла, красный - Бетельгейзе и Антарес. Звезды различных цветов имеют различные спектры и различные температуры. Подобно накаливаемому куску железа, белые звезды более горячие, а красные - менее.

Светимость звезд

Звезды, как и Солнце, излучают энергию в диапазоне всех длин волн электромагнитных колебаний. Вы знаете, что светимость (L) характеризует общую мощность излучения звезды и представляет одну из важнейших ее характеристик. Светимость пропорциональна площади поверхности (фотосферы) звезды (или квадрату радиуса R) и четвертой степени эффективной темпера туры фотосферы (Т), т. е.

L = 4 π R 2 о T 4