Презентация на тему "Строение и эволюция Вселенной"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  1 Строение и эволюция Вселенной Преподаватель физики Шуваева Е.В.

• 
  Слайд 2

  Содержание

  Космология Типы галактик Скопления галактик Звёздные скопления Межзвёздное вещество Красное смещение Эффект Доплера Закон Хаббла Теория Большого взрыва 2

• 
  Слайд 3
  

  Космология - наука, изучающая строение и эволюцию Вселенной. 3

• 
  Слайд 4

  Внесистемные единицы измерения

  1 световой год (1 св. г.) – расстояние, которое проходит свет за 1 год в вакууме – 9,5·1015м; 1 астрономическая единица (1 а.е.) – среднее расстояние от Земли до Солнца (средний радиус земной орбиты) – 1,5·1011 м; 1 парсек (1 пк) - расстояние, с которого средний радиус земной орбиты (равный 1 а. е.), перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в одну угловую секунду (1″) – 3·1016 м; 1 масса Солнца ( 1 Мʘ ) – 2·1030 кг. 4

• 
  Слайд 5
  

  Возраст Вселенной t=1,3·1010лет Радиус Вселенной R=1,3·1010 св.л. 5

• 
  Слайд 6
  

  Галактики – это большие звёздные системы, в которых звёзды связаны друг с другом силами гравитации. 6

• 
  Слайд 7

  Типы галактик

  1.Эллиптические 2.Спиральные 3.Неправильные 7

• 
  Слайд 8

  Эллиптические галактики

  Эллиптическая галактика М32 8

• 
  Слайд 9

  Эллиптические галактики

  Имеют вид кругов или эллипсов Яркость плавно уменьшается от центра к периферии Не вращаются В них мало газа и пыли М ̴ 1013 Мʘ Эллиптическая галактика М87 9

• 
  Слайд 10

  Спиральные галактики

  Галактика М104 Сомбреро 10

• 
  Слайд 11
  

  Состоят из ядра и нескольких спиральных рукавов или ветвей Ветви отходят непосредственно от ядра Вращаются В них много газа и пыли М ̴ 1012 Мʘ спиральная галактика NGC 4414 из созвездия Волосы Вероники 11

• 
  Слайд 12

  Спиральная галактика М 33

  12

• 
  Слайд 13

  Спиральная галактика Андромеды

  13

• 
  Слайд 14

  Спиральные галактики

  Солнце и Солнечная система входят в состав галактики Млечный путь. Галактика Млечный путь состоит из ядра, находящегося в центре галактики, и трёх спиральных рукавов. Галактика Млечный путь (вид сверху) 14

• 
  Слайд 15
  

  Размеры галактики Млечный путь: диаметр диска галактики около 30 кпк ( 100 000 св.л.); толщина – около 1 000 св. л. Галактика Млечный путь (вид сбоку) 15

• 
  Слайд 16
  

  Галактика Млечный путь вращается вокруг центра галактики. Один оборот вокруг центра галактики Солнце делает за 200 млн. лет. Положение Солнца в галактике Млечный путь 16

• 
  Слайд 17

  Неправильные галактики

  Большое Магелланово облако 17

• 
  Слайд 18
  

  Отсутствует чётко выраженное ядро Нет вращательной симметрии Около половины вещества в них – межзвездный газ Галактика NGC 1313 18

• 
  Слайд 19

  Квазары

  Квазары не являются звездами; это яркие и очень активные ядра галактик, расположенные на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли.   Квазар 3C 273 в созвездии Девы 19

• 
  Слайд 20

  Скопления галактик

  Наряду с отдельными галактиками наблюдаются скопления галактик. Местная группа галактик состоит из 35 галактик. Включает в себя галактики Туманность Андромеды, Млечный путь, Большое Магелланово облако, Малое Магелланово облако и другие. Галактики Местной группы связаны общим тяготением и движутся вокруг общего центра масс в созвездии Дева. 20

• 
  Слайд 21

  Звёздные скопления

  Рассеянные Шаровые скопление М50 в созвездии Единорога скопление М13 в созвездии Геркулеса 21

• 
  Слайд 22

  Рассеянные звёздные скопления

  Рассеянные звездные скопления встречаются вблизи галактической плоскости. Скопление «Плеяды» 22

• 
  Слайд 23

  Шаровые звёздные скопления

  Шаровые скопления выделяются на звездном фоне благодаря значительному числу звезд и четкой сферической форме. Диаметр шаровых скоплений составляет от 20 до 100 пк. М= 104÷106 Мʘ Скопление в созвездии Центавра 23

• 
  Слайд 24

  Межзвёздное вещество

  Пространство между звёздами заполнено разрежённым веществом, излучением и магнитным полем. Если концентрация вещества становится большой, то мы можем видеть различного вида туманности. Газопылевые облака туманности М16 “Орёл” в созвездии Змеи 24

• 
  Слайд 25

  Туманность Конская голова

  25

• 
  Слайд 26

  Туманность Лагуна

  26

• 
  Слайд 27

  Трёхраздельная туманность

  27

• 
  Слайд 28

  Туманность IRAS 05437+2502

  28

• 
  Слайд 29

  Звёздная пыль

  Суммарная масса пыли всего 0,03 % полной массы галактики. Её полная светимость составляет 30 % от светимости звёзд и полностью определяет излучение галактики в инфракрасном диапазоне. Температура пыли 15÷25 К. 29

• 
  Слайд 30
  

  Свет галактик представляет собой суммарный свет миллиардов звёзд и газа. Для изучения физических свойств галактик астрономы используют методы спектрального анализа. Спектральный анализ – физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектра. Спектр Солнца 30

• 
  Слайд 31

  Красное смещение

  Линии в спектрах всех известных галактик смещены к красному концу спектра. Пусть λо - длина волны спектральной линии, наблюдаемой в лаборатории, λ – длина волны спектральной линии в спектре галактики, Δλ=λ-λо - смещение спектральной линии. Оказалось, что отношение смещения спектральной линии Δλ к λо одинаково для всех линий в спектре галактики. 31

• 
  Слайд 32

  Эффект Доплера

  Смещение спектральных линий к красному концу спектра вызвано движением (удалением) излучающего объекта (галактики) со скоростью 𝓿 по направлению от наблюдателя. При Z«1 𝓿=c·Z – скорость объекта (галактики), где c = 3·108м/с – скорость света в вакууме. 32

• 
  Слайд 33

  Закон Хаббла

  По спектрам галактик установлено, что они «разбегаются» от нас со скоростью 𝓿, пропорциональной расстоянию до галактики: 𝓿 = H·r, где H = 2,4·10-18с-1 – постоянная Хаббла, r– расстояние до галактики (м). 33

• 
  Слайд 34

  Теория Большого взрыва

  Вселенная возникла 13 млрд. лет назад из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается. Согласно теории Большого взрыва, дальнейшая эволюция зависит от экспериментально измеримого параметра — средней плотности вещества в современной Вселенной. Если плотность не превосходит некоторого критического значения, Вселенная будет расширяться вечно, если же плотность больше критической, то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая к исходному сингулярному состоянию.  34

• 
  Слайд 35
  

  Критическое значение плотности вещества ƍкрот которого зависит характер его движения рассчитывается по формуле: где H = 2,4·10-18с-1 – постоянная Хаббла, G = 6,67·10-11 (Н·м2)/кг2 – гравитационная постоянная. Подставив числовые значения, получим ƍкр =10-26кг/м3. При ƍ ƍкр - сжатие Вселенной. Усреднённая плотность вещества во Вселенной ƍ = 3·10-28кг/м3 . 35

• 
  Слайд 36

  Вывод

  Представляя Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем её уникальной и единственной. И вместе с этим лишаем себя возможности описать её в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, она — система систем, и поэтому в её отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер. Вместо этого приходится прибегать к языку термодинамики, употребляя такие понятия как плотность, давление, температура, химический состав. 36

• 
  Слайд 37

  Список литературы

  Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. Учреждений : базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чагурин; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. - 19-е изд. – М. : Просвещение, 2010. – 399 с., [4] л. ил. – (Классический курс). – ISBN 978-5-09-022777-3. http://ru.wikipedia.org http://diddlybop.ru http://www.adme.ru 37

• 
  Слайд 38
  

  Адрес нашего дома во Вселенной: Вселенная, Местная группа галактик, Галактика Млечный путь, Солнечная система, Планета Земля – третья планета от Солнца. Мы любим нашу планету и будем беречь её всегда! 38