Астрофизика

Астрофизика -раздел астрономии, изучающий физические процессы, происходящие с космическими телами. Этот раздел занимается явлениями образования разных объектов Вселенной: планет, звёзд, чёрных дыр, галактик, скоплений.

1) Эффект Доплера.

Эффект Доплера гласит, что длина волны и частота колебаний(какой-либо природы, например звуковой) может меняться при движении приёмника или источника.

Рассмотрим избитый до инвалидности пример с шумной машиной. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится (а длина уменьшится), и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты (и, соответственно, большей длины) звуковых волн.

Формула для эффекта Доплера выглядит как λ или λ, где λ-величина, обозначающая, во сколько раз изменилась длина волны в первом случае, а во втором -частота испускания волн источником.

И что? Рассматривая ту же машину можно заметить, что от частот зависит не только звук, но и цвет объекта (Надо помнить, что он также зависит и от системы отсчёта). Таким образом, из эффекта Доплера следует вывод, что отдаляющаяся и приближающаяся машина будут казаться нам разного цвета.

2) Закон смещения Вина.

Определяет максимальную длину волны(λ_max), излучаемую Чёрным телом( поглощающее всё электромагнитное излучение) в зависимости от его температуры(Т)

λ_max = b / T ≈ 0,002898 м·К × T ⁻¹ (K), или λ_max=

Коэффициент b, называемый постоянной Вина, в системе СИ имеет значение 0,002898 м·К.

Предположим, мы нагреваем тело до определённой температуры.

Нагретое, оно начнёт излучать энергию(электромагнитные волны).

И что? Именно законом Вина можно определить цвет объекта, а так же определять красное (синее) смещение.

3) Закон Хаббла.

По другому его ещё называют ”Закон расползания Вселенной”. Сразу надо обозначить, что он действует для внегалактических объектов. И выглядит как

V=HD, где V- лучевая скорость объекта(направлена по прямой между объектом и глазом наблюдателя), а H-Постоянная Хаббла, равная 2,3·10⁻¹⁸ с⁻¹. также

Надо заметить, что величина равна “Хаббловскому возрасту Вселенной”. Из этого следует, что и сама Постоянная не постоянна(простите за противоречия).

Также, у постоянной Хаббла есть и другая роль.

Наиболее надёжная оценка постоянной Хаббла на 2010 год составляет 70,4+1,3-1,4 (км/с)/Мпк; таким образом, в современную эпоху две галактики, разделённые расстоянием в 1 Мпк, в среднем разлетаются со скоростью ~70 км/с.

И что? Этот закон дал понять не только зависимости скорости расползания галактик от расстояния между ними, но и показывает опровержение теории о том, что Вселенная расширяется с замедлением. Наоборот, Хаббл доказал, что Вселенная расширяется с ускорением.

1) Немного о свете.

Свет,по исторически сложившейся традиции, имеет двоякое понятие. С одной стороны- это электромагнитная волна, а с другой- поток фотонов. Длины волн видимого света лежат в диапазоне от 380 до780 нанометров. Уже разобрано, что от длины волны зависит то, в каком энергетическом спектре находится волна, а следовательно и цвет излучения. Также следует помнить, что масса покоя у Фотона равна нулю, так как в покое он не может находиться. Также, из-за релятивистских эффектов он не стареет. Время для него останавливается.

2) Пространственно-временные масштабы Вселенной. Структура Вселенной.

Возраст Вселенной составляет примерно 13.7 млрд св.лет. Во время зарождения принято считать, что вся Вселенная была сжата в одну точку, а после некой реакции эта точка выросла до размера грейпфрута за время, стремящееся к нулю и дальше начала расширяться с ускорением(Считается, что тогда был единственный момент, когда была преодолена скорость света). Это описывает Закон Хаббла (V=HD) из которого следует, что вопреки гравитационному притяжению, чем дальше галактики удаляются, тем быстрее они расползаются. Таким образом, благодаря Красному смещению, определяют расстояния до дальних галактик и их возраст.

3) Абберация света.

Абберация- это изменение направления движения света при переходе из одной среды в другую.

10) Звёздные величины.