Реферати українською » » Сонце та її будова


Реферат Сонце та її будова

              Тема : Сонце та її будова

 

 

 

 

 

 

Муніципальна загальноосвітня

Школа № 139 Жовтневого району.

Виконала: Учениця 8 "А" класу

                      Тишкова Оксана

Керівник: Ярославцева Ольга

                          Олександрівна.

 

 

 

                        

                   Зміст:

Мета роботи___________________________________ стр.2                                                                  

            

Хімічні властивості ___________________________ стр.3-4

Температура поверхні Сонця_________________ стр.5-6

Температура у надрах сонця_____________________ стр.7-8

Укладання, Список літератури__________________ стор.9

Малюнки_______________________________________ стр.10

                                                                 

 

                

                    Мета роботи 

Мета моєї роботи розглянути Сонце та її властивості, що дозволить дізнатися про Сонце багато нового: істинний вік Сонця, його хімічні складові, температуру як у поверхні і у його надрах. І дізнатися вчених які присвятили себе вивченню Сонця

 

 

Хімічні властивості

Вік Сонця приблизно дорівнює 4,7 мільярди років тому. Хто знає, як довго перебувало Сонце у своєму гордій самоті, як невідома мандрівниця облагодіяла його сім'єю? Адже можливо, що планетна система з'явилася порівняно недавно, яке власне існування обчислюється десятками і навіть сотнями мільярдів років.

 Такий жахливий тривалість життя Сонця став здаватися реальним відтоді, як було зрозумілий взаємний перехід маси енергію та назад. Випромінення Сонця підтримувалося рахунок його маси, та хто міг сказати, яка була його початкова маса? Якщо у неї ще більше сучасної лікувальної і убувала постійно з нинішньої швидкістю, то тут для здобуття права мати своєї нинішньої масою, Сонце мало проіснувати 1 500 мільярдів років. І отже, в нинішній потужності випромінювання він має проіснувати ще близько 1 500 мільярдів років, як воно зникне зовсім.

Проте є надзвичайно малоймовірним, щоб маса губилася з однаковим швидкістю до зникнення. Фізики, котрі з атомними ядрами, переконалися, що енергія виробляється рахунок маси зазвичай, у тому випадку, коли ядра жодного виду перетворювалися на ядра іншого виду. У цьому лише дуже незначна частина загальної маси перетворюється на енергію. Отже, якщо Сонце отримує свою енергію від проходять усередині нього ядерних реакцій, він може втратити лише незначну частку своєї маси. Потім, коли всі ядра його речовини будуть перетворені на ядра нового речовини, ядерні реакції припиняться. І хоча Сонце збереже ще величезну масу, не буде виробляти ніякої або вони майже ніякої енергії.  

Отже, кількість котра міститься в Сонце енергії, отже, і його існування у минулому у майбутньому залежить від характеру які у ньому ядерних реакцій. Але як могли вчені визначити цей характер? На погляд таке завдання представляється нерозв'язною: адже спочатку слід визначити, з

 яких речовин полягає Сонце у яких умовах ці речовини перебувають, тож якусь-там потім намагатися встановити, якого типу ядерні реакції відбуватимуться таких речовинах при таких умовах.

Так, звісно, це дуже складна завдання. По-перше як визначити хімічний склад Сонця із будь-якої відстані 150 000 000км. ? На початку в XIX ст. здавалося безглуздим навіть мріяти про такої можливості. Французький філософ Огюст Конт (1798-1875), розглядаючи питання абсолютних межах людського знання, за приклад непізнаних і навіки не пізнаваних фактів навів хімічний склад небесних тіл.

Проте чи все, що пов'язане з Сонцем, перебуває ми з відривом 150 000 000км. Його випромінювання долає космічний простір і становить нас. Принаймні того як в XIX ст. наближався до кінця, вчені знаходили нові способи видобувати дедалі більше відомостей від цього випромінювання.

У 1929 р. американський астроном Генрі Норрис Рессел (1877-1957) вивчив сонячні спектри, і його встановили, що сонце разюче багато воднем. Він вирішив, що у водень доводиться три п'ятих всього обсягу Сонця. Це було абсолютної несподіванкою, оскільки водень, хоча й є рідкісним елементом точному розумінні, становить лише 0,14% земної кори.

Проте дослідження показали, що Рессел був занадто обережним своєї оцінці. Недавні підрахунки американського астронома Дональда Говарда Мензела (рід. 1901) показують, що водень становить 81,76% обсягу Сонця, а гелій 18,17%, отже частку решти елементів залишається тільки 0,07%.

Очевидно з упевненістю сказати, що Сонце практично є підсвічену суміш водню і гелію в пропорції (за обсягом) 4:1. Англійський астроном Джозеф Норман Лок'єр (1836-1920) припустив, деякі нерозпізнані лінії сонячного спектра належать не відкритого елементу, що він на вшанування грецького бога сонця Гелиоса назвав гелієм. На Землі ж гелій виявили шотландським хіміком Ульямом Рамзеем (1852-1916) лише у 1895 р.             

Температура поверхні Сонця

 

Коли став відомим Щодо хімічного складу Сонця, число ядерних реакцій, які б служити можливим джерелом величезної кількості вироблюваної Сонцем енергії, різко скоротилося. Звісно ж розумілося, що можна були лише про реакціях, паливом у яких служи водень і, то, можливо, почасти гелій. Ніякі інші елементи не представлені на Сонце в достатній кількості.

У разі щосекундна втрата Сонцем 4 600 000т. маси - це втрата маси результаті перетворення водню в гелій. Водень є ядерного палива Сонця, а гелій - його ядерним "попелом". Оскільки втрата маси ході перетворення водню в гелій становить 0,73% всієї маси сливающегося водню, щосекундна втрата 4 600 000т. маси означає, що щосекунди 630 000 000т. водню перетворюється на гелій.

Це дозволяє може бути оцінити вік Сонця. Загальну масу Сонця можна визначити, з сили, з якою вона притягує Землю з відривом 150 000 000 км; вона становить дві 220 000 000 000 000 000 000 000 000т. Щосекунди додається 630 000 000т. водню, і коли ми приймемо, що спочатку Сонце полягала тільки з водню, що атоми цього водню постійно зливалися в гелій з і тієї самою швидкістю І що сонячне речовина добре перемішувалося, можна підрахувати, скільки потрібно секунд, щоб кількість водню зменшилося зі 100 до 81,76% . Виявляється, цього потрібно було 20 мільярдів років. А, щоб витратити все що залишилося водневе паливо, знадобиться ще 90 мільярдів років.

Зрозуміло, було надто сміливо думати, що швидкість синтезу гелію з водню залишиться незмінною до виснаження запасу палива або вона завжди була ж, як і тепер. Безсумнівно, присутність різних кількостей гелиевого "попелу" може уплинути швидкість реакції і навіть її характер.

Та самого припущення, що сонячна енергія поповнюється рахунок злиття водню в гелій, було ще недостатньо. І було ще довести, що у Сонце існують умови для такого злиття. В Україні Землі великі запаси водню, хоча в світовому океані, та все ж синтезу гелію з його атомів немає. Якби вони нарешті почали зливатися, Земля вибухнула ще й випарувалася, на вельми маленьку і дуже недовговічну зірку. З іншого боку, якби таку реакцію можна було робити повільно й під медичним наглядом, людство було б забезпечене енергією мільйонів років. Проте умови Землі такі, можливість самовільного злиття атомів водню виключена, а ученим зірвалася створити умов контрольованій реакції. Єдине, що вони зуміли зробити, - це домогтися неконтрольованого перетворення на гелій невеликих кількостей водню, створивши водневу бомбу 1950-х років.

У 1893 р. німецький фізик Вільгельм Вин (1864-1928) докладно вивчив це явище. Кожній температурі відповідає свій максимум випромінювання - хвиля певній довжини, переважна у тому випромінюванні. Вин виявив, що в міру підвищення температури цей пік зміщується убік коротких хвиль, причому його відставку може бути висловлене простий математичної формулою. Отже, якщо випромінюванні спектра якогось елемента вдається встановити пік випромінювання цього спектра, можна почути температуру самого предмета. Характер спектральних ліній теж змінюється зі зміною температури, і вони також допомагають її визначити.

По сонячному спектру встановили, що температура поверхні Сонця становить 6 000'С. Так само чином можна визначити температуру поверхні інших зірок, і з них палкішими, ніж Сонце. Температура поверхні Сиріуса, наприклад, дорівнює 11 000'C , а й у Альфи Південного Хреста вона сягає 21 000'C.

По земним уявленням дуже поверхню Сонця дуже гаряча. Вона досить гаряча, щоб розплавити і перетворити на пар всі відомі нам речовини.  

    

 

Температура у надрах Сонця.

 

Визначення властивостей поверхні Сонця було дуже багато досягненням - здавалося б воно взагалі здавалося неможливим. Так наскільки ж важче, здається, має бути вивчення надр Сонця!

Утім, деякі висновки надра Сонця зробити легко. Наприклад, знаємо, що поверхню Сонця постійно випромінює у просторі дуже багато тепла, і тих щонайменше його температура не змінюється. Очевидно, що це тепло має надходити зсередини з тією ж швидкістю, з яким воно випромінюється у просторі, а це означає, що надра Сонця би мало бути палкішими, ніж його поверхня.

Оскільки поверхню Сонця вже в стільки гаряча, що у ній перетворюються на пар будь-які відомі речовини, і те що внутрішні області Сонця ще гаряче, напрошується висновок, що все Сонце газообразно, що аж кулю сверхраскалённого газу. Якщо це, можна вважати, що астрономам дуже пощастило, бо властивості газу встановити легше, ніж властивості рідин і твердих тіл.

У 1920-х роках ХІХ в. питанням про внутрішній будову Сонця зайнявся англійський астроном Артур Стенлі Эддингтон (1882-1944), який аж променився з припущення, що зірки є газові кулі.

Эддингтон розмірковував так: раз Сонце - лише газовий кулю, то, якби в нього впливала лише сила його власного тяжіння, воно стрімко стиснулося б. Позаяк цього немає, отже, силу тяжіння врівноважує якась інша сила, дія котрої цілеспрямовано зсередини назовні. Така спрямована назовні сила могла виникнути завдяки прагненню газів розширюватися під впливом високої температури.

З значень маси Сонця і сили його тяжіння, Эддингтон в 1926 р. розрахував, які температури необхідні здобуття права врівноважувати силу тяжіння на різної глибині під поверхнею Сонця. Він здобув приголомшливі цифри. Температура у центрі Сонця мала досягати гігантської величини в 15 000 000'C. Відповідно до сучасним розрахунками вона й вище: 21 000 000'C.

Попри разючість цих результатів, більшість астрономів погодився з ними. По-перше, такі температури були необхідні здобуття права могло відбуватися злиття атомів водню. Хоча поверхню Сонця набагато холодніше, ніж потрібно цієї реакції, внутрішні області, відповідно до розрахунками Еддінгтона, виявилися, безумовно, досить гарячими неї.

По-друге, міркування Еддінгтона допомагали пояснити та інших явища. Сонце перебував у стані чуйного рівноваги між силою тяжіння, зверненої всередину, і під дією температури, спрямованим назовні.

Коли все астрономи був переконаний щодо температури і тиску у внутрішніх областях Сонця, залишалося з'ясувати процеси, дозволяють водню за цих умов перетворюватися на гелій зі швидкістю, що б достатня до пояснень загальної кількості сонячного випромінювання. 1939-го р. американський фізик, німець з походження, Ганс Альбрехт Бете (рід. в 1906 р.) зумів розробити проходить цикл ядерних реакцій. Швидкість їх перебігу за умов, панують всередині Сонця, цілком відповідала наведеним вимогам.

Отже, питання джерелі сонячної енергії, поставленим Гельмгольцем в в 40-ві роки в XIX ст., Бете остаточно дозволив майже сто років. А з цим було також встановлено можлива тривалість життя Сонця - 100 мільярдів років.

                               Укладання.

 

Хай не пішли, астрономи одностайно сходяться у тому, що все сонячна система - і Сонце і планети - утворилися внаслідок загального процесу. Інакше кажучи, якщо Земля у її нинішньої формі існує 4,7 мільярди років тому, можна вважати, що й уся сонячна система (включно із Сонцем) у її нинішньої формі існує 4,7 мільярди років тому.

                                   Список літератури.

А. Азімов "Всесвіт"  

         

              

Схожі реферати:

Навігація