Какое свойство лучей света доказывают солнечные и лунные затмения
Солнечное затмение
Определение 1
Солнечное затмение – так именуется событие, во время которого Луна полностью или частично закрывает Солнце на земном небе.
Отмечается, что солнечное затмение возможно лишь во время новолуния. Такая особенность связана с тем, что в это время сторона Луны, обращенная к нашей планете, не является освещенной, и в результате этого Луны не бывает видно.
Следующим условием солнечного затмения является то, что новолуние происходит во время нахождения светил близко от одного из двух лунных узлов.
Замечание 1
При этом под лунными узлами понимаются точки, в которых пересекаются видимые орбиты Луны и Солнца.
Солнечное затмение начинается в западной части неба при восходе нашего светила, а заканчивается уже в восточной при закате Солнца.
Полное солнечное затмение.
Полным солнечным затмением называется явление, когда Луна полностью закрыта Солнцем. Отметим, что в случае такого затмения, возможно, наблюдать такое явление как солнечную корону. По времени полное солнечное затмение длится недолго, всего лишь пару минут.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Стоит сказать, что самое длительное по продолжительности солнечное затмение будет происходить в конце двадцать второго века, а точнее 16 июля 2186 года. И будет длиться оно целых 7 минут и 29 секунд.
Рисунок 1. Полное солнечное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Кольцеобразное солнечное затмение.
Такое затмение бывает возможным при выполнении следующих условий. В таком случает угловой диаметр диска Луны (около 0,5°) становится немного меньше углового диаметра диска Солнца (около 0,5°).
В итоге в ходе максимальной фазы затмения люди могут видеть, что от Солнца осталось лишь кольцо, яркое и узкое.
Рисунок 2. Кольцеобразное солнечное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Частное солнечное затмение.
Так называется явление в результате, которого наше Солнце не бывает полностью скрыто за земным спутником Луной. Это происходит из – за того, что центры Луны и Солнца не совпадают на небосклоне.
Рисунок 3. Частное солнечное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Периодичность солнечных затмений.
Статистические данные и наблюдения говорят о том, что солнечные затмения происходят в год от двух до пяти раз. А если же брать среднее количество солнечных затмений за столетие, то получается 237 таких явлений. В это число входят 160 частных солнечных затмений, а также 63 полных и 14 кольцеобразных.
Отметим, что солнечные затмения в большой фазе, в какой-то отдельно взятой точке на Земле происходят весьма редко.
Так, согласно наблюдениям и расчетам на территории Москвы с одиннадцатого по восемнадцатый век можно было увидеть 159 затмений Солнца. При этом лишь три из них были полными. Но в тоже время бывают и исключения. Так, в районе Горно –Алтайска в период с 1952 по 2008 было возможно увидеть сразу три полных затмения Солнца.
Затмения в исторических документах.
Анализ затмений помогает также вести исследования историкам. Пользуясь записями о затмениях в прошлом из тех или иных источников, мы можем сопоставить эти данные с астрономическими знаниями и выстроить уже более ясный хронологический ряд событий в прошлом.
Следует сказать, что в далеком прошлом не было привычной нам линейной хронологии. Мы ведем летоисчисление от конкретной точки отсчета. Так, в европейской христианской культуре такой точкой отсчета стало рождение Христа, в мусульманской – исход пророка Мухаммеда из Мекки. До этого самой распространенной была система отсчета, где летоисчисление шло по временам правления очередного императора, царя или фараона. И такие отрывочные даты затрудняют составлению единой хронологической сетки в далеком прошлом. Сверка же расчетных и летописных данных об астрономических явлениях в тот или иной период, помогает исследователям уточнить дату определенного события в далеком прошлом.
Явления во время солнечных затмений
Теневые волны или бегущие тени – так именуется особое оптическое и атмосферное явление. Оно может возникать до начала фазы полного солнечного затмения или после завершения полной фазы данного затмения.
Такие явления возникают, когда происходит освещение серпом Солнца атмосферы Земли за небольшую долю времени, а точнее за одну или две минуты до начала и после завершения фазы затмения Солнца.
Чётки Бейли
Это явление в ходе которого появляется последовательность ярких пятен, которые идут вдоль так называемого лунного лимба.
Лимб – так называется наблюдаемый и видимый нами край диска Луны, Солнца или какой – либо планеты.
Чётки Бейли могут появиться в начале или же в конце максимальной фазы солнечного затмения. Это астрономическое явление достаточно неплохо может быть видно в телескоп или в бинокль. А название этот астрономический эффект получил в честь астронома из Великобритании сделавшего его описание в далеком уже 1836 году.
Рисунок 4. Чётки Бейли. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Бриллиантовое кольцо
Под этим названием скрывается оптическое явление, когда на небе появляется словно бы кольцо со светящимися бриллиантами. Такое явление происходит за секунду до начала полной фазы солнечного затмения или же за секунду после окончания полной фазы. Причиной его являются солнечные лучи которые проходят края лунных долин отчего и возникает такое бриллиантовое кольцо.
Рисунок 5. Бриллиантовое кольцо. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Влияние солнечного затмения.
Солнечное затмение является довольно кратким явлением, а потому не может отрицательно влиять на живые организмы на Земле, в том числе и на человека. Да, животные могут беспокоиться, человек может испытывать неосознаваемое чувство тревоги, птицы могут улечься спать, но эти изменения носят обратимый характер и не несут какой-либо угрозы.
Лунное затмение
Определение 2
Лунным затмением называют астрономическое явление, при котором наш спутник Луна двигаясь по орбите, проходит через конус тени, которую отбрасывает наша Земля.
Луна может быть полностью покрыта тенью Земли. Это возможно поскольку диаметр земной тени составляет согласно расчетам около 2, 6 диаметров нашего спутника.
Полное лунное затмение
Такое затмение происходит, когда Луна во время этого явления полностью входит в тень, которую отбрасывает наша планета. Полное затмение луны имеет максимальную продолжительность в сто восемь минут. Лунное затмение можно наблюдать из любой точки поверхности полушария Земли, которое обращено к Луне. В этом и заключается главное отличие солнечного от лунного затмения.
Частное лунное затмение
Такое затмение происходит в том случае, если луна входит в тень нашей планеты только частично. В таком случае часть Луны, на которую падает земная тень, становится темной.
Рисунок 6. Частное лунное затмение.Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Полутеневое лунное затмение
Полутень – так называется область космического пространства, находясь в которой наша планета лишь частично может заслонить Солнце.
И если наш естественный спутник идет через такую полутень, и при этом не входит в тень, то возникает полутеневое затмение. В результате происходит слабое уменьшение яркости Луны. Такое уменьшение возможно заметить лишь при использовании приборов.
Лишь в случае прохода Луны в полутеневом затмении рядом с конусом полной тени становится возможным заметить небольшое потемнение с одного края Луны.
Рисунок 7. Полутеневое лунное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Полное полутеневое затмение происходит в случае, когда луна полностью входит область полутени, но при этом не попадает в тень. Такие затмения происходят довольно редко, чем отличаются от частных.
Частное полутеневое лунное затмение случается в том случае, если лишь часть спутника проникает в полутень.
Замечание 2
Наибольшее число лунных затмений за год равняется четырем. Минимальное их количество равняется двум.
Источник
Отчего происходят солнечные и лунные затмения? Можно ли их предсказать?
Подробности
Категория: Солнце
Опубликовано 04.10.2012 16:24
Просмотров: 11349
Солнечные и лунные затмения – это астрономические явления. Солнечное затмение заключается в том, что Луна полностью или частично закрывает (затмевает) Солнце от наблюдателя на Земле. При лунном затмении Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй.
Солнечное затмение
Солнечные затмения упоминаются уже в античных источниках.
Солнечное затмение возможно только в новолуние, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны только в том случае, если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.
Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которая при обычном ярком свете Солнца не видна. Для земного наблюдателя полная фаза затмения длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с.
Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть частное солнечное затмение. При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.
Астрономические характеристики солнечных затмений
Полным называется такое затмение, если оно может наблюдаться как полное хотя бы где-то на поверхности Земли.
Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения. Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. При кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, поэтому не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным).
Солнечные затмения можно предсказать. Учеными давно уже просчитаны затмения на много лет вперед. В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из них не более двух — полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений разного типа. Например, в Москве с XI по XVIII вв. полных солнечных затмений было всего 3. В 1887 г. также было полное затмение. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве 16 октября 2126 года.
Как наблюдать солнечное затмение
Особое внимание при наблюдении солнечного затмения нужно уделить защите глаз от солнечного света. Для этого рекомендуется использовать специальные светофильтры, покрытые тонким слоем металла. Можно применить один-два слоя качественной чёрно-белой фотоплёнки, покрытой серебром. Полное солнечное затмение можно наблюдать через оптические приборы даже без затемняющих экранов, но при малейших признаках окончания затмения нужно немедленно прекратить наблюдение. Даже тоненькая полоска света, многократно усиленная через бинокль, может нанести непоправимый вред сетчатке глаза, а потому специалисты настоятельно рекомендуют использовать затемняющие светофильтры.
Лунное затмение
Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Это хорошо видно на представленной схеме. Диаметр пятна тени Земли составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, затмение называется полным лунным затмением, когда частично — частным затмением. Два необходимых и достаточных условия наступления лунного затмения – полнолуние и близость Земли к лунному узлу (точка пересечения орбиты Луны с эклиптикой).
Наблюдение лунных затмений
Полное
Может наблюдаться на половине территории Земли там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом. Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения почти одинаков. Максимальная возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут (например, 16 июля 2000 г.) Но во время даже полного затмения Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Это объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, поэтому именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении. А вот если бы в момент затмения Луны (полного или частичного) наблюдатель находился на Луне, то он смог бы увидеть полное солнечное затмение (затмение Солнца Землей).
Частное
Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, то наблюдается частное затмение. При нём часть Луны является тёмной, а часть даже в максимальной фазе остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.
Полутеневое
Полутень — область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение. При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами.
Лунные затмения можно предсказать. Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов — это период называется сарос). Зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.
Источник
Затме́ние — астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.
Наиболее известны лунные и солнечные затмения. Также существуют такие явления, как прохождения планет (Меркурия и Венеры) по диску Солнца.
Лунное затмение[править | править код]
Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.
Солнечное затмение[править | править код]
Солнечное затмение происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем, и загораживает его. Поскольку Луна перед затмением обращена к нам неосвещённой стороной, то перед затмением всегда бывает новолуние, то есть Луна не видна. Создаётся впечатление, что Солнце закрывается чёрным диском; наблюдающий с Земли видит это явление как солнечное затмение. Самое длительное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в Юго-Восточной Азии и длилось более 11 минут.[1]
Частота лунных и солнечных затмений[править | править код]
Основная статья: Сарос
В настоящее время существуют математические модели, достаточно точно описывающие движение Луны, Земли и планет. С помощью компьютеров расположение любых наблюдаемых объектов на небе может быть вычислено с высокой точностью на тысячи лет в прошлое и в будущее. Но и до появления современных вычислительных средств и математических моделей учёные умели предсказывать солнечные и лунные затмения. По историческим сведениям, ближневосточные и китайские учёные ещё несколько тысяч лет назад делали это. Успешно предсказывали затмения и во времена античности.
Если бы орбита Луны лежала в плоскости эклиптики, каждый месяц (строго говоря — каждые 29,5 суток) на Земле наблюдалось бы одно лунное (в полнолуние) и одно солнечное (в новолуние) затмение. Но наклон лунной орбиты составляет около 5 градусов, поэтому для затмения необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния проходила вблизи одного из узлов орбиты (то есть вблизи точки пересечения орбиты и эклиптики). Такие совпадения происходят нечасто, хотя и регулярно, что и является причиной сравнительной редкости затмений. Многолетние наблюдения и фиксирование затмений показали, что лунные и солнечные затмения происходят с циклом, длина которого составляет 6585,3 суток, или 18 лет, 11 дней и чуть менее 8 часов. Этот период называется сарос. За один сарос происходит 28 — 29 лунных и 41 — 43 солнечных затмения (из солнечных — 15 — 17 частных, 15 кольцеобразных и 13 полных). Вопреки широко распространённому заблуждению, в целом лунные затмения происходят реже солнечных. Однако лунное (полное или частное) затмение наблюдается на половине земного шара, частичное солнечное не более чем на четверти земного шара, полное солнечное — только в полосе не шире 250 км. Из-за того, что сарос не кратен суткам, полоса затмения в следующий период проходит не там, где она проходила в предыдущий. В результате в одной местности полные солнечные затмения действительно повторяются редко: в среднем один раз за триста лет. Именно поэтому наблюдатель, проживающий в одном месте, может видеть за свою жизнь множество лунных затмений и ни одного солнечного. Так, например, в Москве за исторический период зафиксировано пять полных солнечных затмений: 11 августа 1124 года (наблюдалось к юго-западу от Москвы), 20 марта 1140 года, 7 июня 1415 года, 25 февраля 1476 года и 19 августа 1887 года (наблюдалось к северу от Москвы), а следующее, продолжительностью 4 минуты, будет наблюдаться 16 октября 2126 года[2].
Сарос был известен ещё астрономам древнего Египта и Вавилона. Благодаря саросу древние астрономы достаточно точно предсказывали затмения, не имея ни чёткого представления о небесной механике, ни вычислительных устройств. Действительно, для того, чтобы предсказать дату и время затмения, достаточно иметь перечень последних происходивших затмений и прибавить к дате и времени каждого из них целое число саросов. Предсказание лунных затмений вообще не представляет сложности. С солнечными затмениями всё несколько сложнее, поскольку нужно учитывать, что при повторении затмения через сарос его полоса пройдёт в другом месте, и уметь рассчитывать это место. Для облегчения расчётов солнечных затмений древние учёные пользовались тройным саросом или экселигмосом — периодом, равным 19 755,9 суток, который существенно меньше расходится с целым числом суток.
Предсказания затмений по саросу дают приемлемую точность в пределах плюс-минус 300 лет, в более удалённые времена начинаются сбои, вызванные накоплением ошибок.
Другие типы затмений[править | править код]
Кроме лунных и солнечных затмений, на небе происходят затмения других тел. Например, планеты могут затмевать звёзды. Подобные явления называются покрытиями.
Искусственные солнечные затмения получали в космосе, когда космический аппарат закрывал солнце, например эксперимент 1975 года во время полёта Союз — Аполлон.[источник не указан 1791 день]
Роль затмений в культуре и науке человечества[править | править код]
Лунное затмение над Токио, 8 октября 2014 года
С древнейших времён солнечные и лунные затмения, как и другие редкие астрономические явления, такие как появление комет, воспринимались как события негативные. Люди очень боялись затмений, так как они происходят редко и представляют собой непривычные и пугающие явления природы. Во многих культурах затмения считались предвестниками несчастий и катастроф (особенно это касалось лунных затмений, очевидно, из-за красного цвета затенённой Луны, ассоциировавшегося с кровью). В мифологии затмения связывались с борьбой высших сил, одна из которых желает нарушить установившийся порядок в мире («погасить» или «съесть» Солнце, «убить» или «залить кровью» Луну), а другая — сохранить его. Поверья одних народов требовали полной тишины и бездействия во время затмений, других, наоборот, активных колдовских действий для помощи «светлым силам». В какой-то мере такое отношение к затмениям сохранялось вплоть до новых времён, несмотря на то, что механизм затмений был уже давно изучен и общеизвестен.
Затмения дали богатый материал науке. В древности наблюдения затмений помогали изучать небесную механику и разбираться в строении Солнечной системы. Наблюдение тени Земли на Луне дало первое «космическое» доказательство факта шарообразности нашей планеты. Аристотель впервые указал на то, что форма земной тени при лунных затмениях всегда округлая, что доказывает шарообразность Земли. Солнечные затмения позволили приступить к изучению короны Солнца, которую невозможно наблюдать в обычное время. Во время солнечных затмений впервые были зафиксированы явления гравитационного искривления хода световых лучей вблизи значительной массы, что стало одним из первых экспериментальных доказательств выводов общей теории относительности. Большую роль в изучении внутренних планет Солнечной системы сыграли наблюдения их прохождений по солнечному диску. Так, Ломоносов, наблюдая прохождение в 1761 году Венеры по диску Солнца, впервые (за 30 лет до Шретера и Гершеля) открыл венерианскую атмосферу, обнаружив преломление солнечных лучей при вхождении и выходе Венеры с солнечного диска.
Затмения в кино[править | править код]
- Дни затмения (фильм).
- Затмению на другой планете посвящён фильм «Pitch Black» («Кромешная тьма»), называющийся в российском прокате «Чёрная дыра».
- Благодаря полному солнечному затмению спасся от смерти на жертвенном камне ацтекской пирамиды герой фильма Мэла Гибсона Апокалипсис.
- Книга Стивена Кинга «Долорес Клэйборн» описывает убийство во время полного солнечного затмения. По книге поставлен одноимённый фильм.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Затмения // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
Ссылки[править | править код]
- Солнечные затмения
Источник