Planety Układu Słonecznego

Planety dzielone są na dwie kategorie: 

• Duże gazowe olbrzymy o małej gęstości  
• Mniejsze planety skaliste  

W Układzie Słonecznym znanych jest 8 planet: cztery wewnętrzne – Merkury, Wenus, Ziemia, Mars i cztery zewnętrzne – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Z wyjątkiem Merkurego i Wenus, wokół każdej z nich krąży jeden lub więcej księżyców. 

Układ Słoneczny –  to układ planetarny składający się ze Słońca i powiązanych z nim grawitacyjnie ciał niebieskich. Ciała te to osiem  planet, 173 znanych księżyców planet, pięć planet  karłowatych i miliardy (a być może nawet biliony)  małych ciał Układu Słonecznego, do których zalicza się planetoidy, komety, meteoroidy i pył międzyplanetarny

Troszkę więcej o planetach...

Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jego powierzchnia pokryta jest kamieniami, zupełnie jak powierzchnia naszego Księżyca.Słońce świeci tam na czarnym niebie, a jego tarcza jest prawie 3 razy większa niż widoczna z Ziemi. Na Merkurym praktycznie nie odnajdziemy atmosfery. Pierwsze udokumentowane obserwacje Merkurego sięgają pierwszego tysiąclecia p.n.e.

Wenus – druga pod względem odległości od Słońca planeta Układu Słonecznego.Nazwa planety wzięła się od rzymskiej bogini miłości, Wenus (Wenery). Z uwagi na fakt, iż na nocnym niebie widoczna jest ona tylko przez około 3 godziny przed wschodem Słońca[2] lub po zachodzie Słońca[2], nazywana jest także Gwiazdą Poranną, Zaranną, Porankową czyli Jutrzenką (łac. Stella Matutina), albo Gwiazdą Wieczorną. Z jej powierzchni nie można dostrzec Słońca, ani gwiazd, gdyż niebo pokrywa gęsta chmura, składająca się z kropelek kwasu siarkowego. Przy samej powierzchni Wenus temperatura wynosi aż 465°C, a ciśnienie sięga 90 atmosfer - czyli jest takie, jak na głębokości 900 metrów pod powierzchnią                                                           ziemskiego oceanu! 

Mars -  ma promień równy około połowy promienia Ziemi. W jego krajobrazie dominują pustynie, ale dostrzeżono też kratery i olbrzymie kaniony ukształtowane w odległych epokach przez lawę oraz wodę. Blado pomarańczowa barwa nieba i atmosfera składająca się głównie z dwutlenku węgla również charakteryzuje Marsa. Na jego powierzchni panują surowe warunki - temperatura sięga od -30°C do -90°. Wyjątkowo dochodzi do 0°C. 

Jowisz -  największa planeta Układu Słonecznego. Otacza go atmosfera o grubości 1000 km, składająca się głównie z wodoru i helu. Planeta ta nie posiada twardej powierzchni. Ze względu na szybką rotację przybiera kształt spłaszczonej. Znali ją astronomowie w czasach starożytnych, była związana z mitologią i wierzeniami religijnymi wielu kultur. 

Jowisz ma 67 księżyców o określonych orbitach, z czego 14 nie ma jeszcze nazw a parametry orbit są dopiero wstępne! Spośród nich 4 duże księżyce o średnicy większej niż 3000 km zwane są „księżycami galileuszowymi”. 

Księżyce noszą nazwy (w kolejności od planety): 

• Io, 
• Europa, 
• Ganimedes 
• Kallisto.

Na podstawie swoich obserwacji Galileusz uznał, że księżyce krążą wokół Jowisza. Odkrycie to wspierało heliocentryczną teorię Kopernika, pokazując że nie wszystkie ciała niebieskie krążą wokół Ziemi.

Saturn - niewątpliwie wszyscy kojarzymy tą planetę, z pięknym otaczającą go pierścieniem. Składa się on z niezliczonej ilości drobnych kamieni i skał. Pod wyglądem budowy, Saturn przypomina Jowisza, jest jednak nieco mniejszy. Potwierdzono odkrycie 62 księżyców krążących po orbicie planety, spośród których 53 mają oficjalne nazwy. Do jego największych księżyców należą; 

• Mimas
• Enceladus
• Tetyda
• Dione
• Rea
• Tytan
• Japet

Uran - jego oś obrotu leży niemal pionowo. Lato trwa 42 lata ziemskie, a przez cały ten czas słońce nie zachodzi! Jest trzecią pod względem wielkości i czwartą pod względem masy planetą naszego systemu.Jego atmosfera jest najzimniejszą atmosferą planetarną w Układzie Słonecznym; minimalna temperatura to -224 °C. 

Neptun - planeta olbrzym. Jej nazwa pochodzi od rzymskiego boga mórz Neptuna.Jest ona jedyną planetą, której istnienie wykazano - nie na podstawie obserwacji nieba, ale na drodze obliczeń matematycznych. Neptun ma słaby i niekompletny system pierścieni.

Księżyc - nasz naturalny satelita

Księżyc to jedyne ciało niebieskie, do którego podróżowali i na którym wylądowali ludzie. Do tej pory na księżycowym globie stanęło 12 osób.  Pierwszym sztucznym obiektem w historii, który przeleciał blisko Księżyca, była wystrzelona przez Związek Radziecki sonda kosmiczna Łuna 1.

Pierwszym człowiekiem, który wylądował na księżycu być Neil Armstrong podróżujący statkiem kosmicznym Apollo 11. Wydarzenie miało miejsce 20 lipca 1969 roku. Na falach radiowych dotarły wówczas do Ziemi słowa astronauty:

 

Oznaczające "To mały krok dla człowieka, lecz olbrzymi skok dla ludzkości"

Fazy księżyca...

Księżyc wykazuje fazy, gdyż wskutek jego obiegu wokół Ziemi Słońce oświetla różne fragmenty powierzchni Księżyca. Patrząc na księżyc, możemy ocenić, w której fazie się znajduje:

Wyróżnione fazy

• Nów (numer 1 na ilustracji): obszar zwrócony do Ziemi nie jest oświetlony;
• Kwadra pierwsza (3);
• Pełnia (5): jest wtedy oświetlony cały obszar zwrócony do Ziemi;
• Ostatnia kwadra (7).

Zaćmienie Słońca...

Zaćmienie Słońca – zjawisko astronomiczne powstające, gdy Księżyc znajdzie się pomiędzy Słońcem a Ziemią i tym samym przesłoni światło słoneczne. Do zaćmienia może dojść tylko w czasie nowiu.

Rodzaje zaćmień Słońca:

• zaćmienie częściowe – występuje, gdy obserwator nie znajduje się wystarczająco blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i Księżyc, by znaleźć się całkowicie w cieniu Księżyca, lecz na tyle blisko, że znajduje się w półcieniu.

• zaćmienie całkowite – występuje, gdy obserwator znajduje się w cieniu Księżyca. W takim przypadku widoczna staje się korona słoneczna. Jest to możliwe dzięki temu, że obserwowane rozmiary kątowe Księżyca są tylko nieznacznie większe od rozmiarów kątowych Słońca i w przypadku zaćmienia całkowitego, Księżyc przysłania całkowicie powierzchnię Słońca, ale nie przysłania korony słonecznej. Na kilka chwil przed całkowitym przesłonięciem Słońca przez Księżyc powstaje przepiękne zjawisko nazywane poetycko „pierścień z diamentem”.

• zaćmienie hybrydowe – zachodzi wówczas, gdy w pewnych miejscach Ziemi to samo zaćmienie jest całkowite, a w innych obrączkowe. Tylko około 5% wszystkich zaćmień jest hybrydowych.

• zaćmienie obrączkowe – zwane również zaćmieniem pierścieniowym występuje wtedy, gdy – podobnie jak w przypadku zaćmienia całkowitego – obserwator znajduje się bardzo blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i Księżyc. W odróżnieniu jednak od zaćmienia całkowitego, w przypadku zaćmienia pierścieniowego rozmiary kątowe Księżyca są mniejsze niż rozmiary kątowe Słońca. Dzieje się tak wtedy, gdy zaćmienie ma miejsce w czasie, gdy Księżyc znajduje się w pobliżu apogeum swojej orbity, czyli w pozycji najbardziej oddalonej od Ziemi.

Zaćmienie księżyca...

Do zaćmienia Księżyca może dojść tylko w czasie pełni! Równocześnie Księżyc musi być blisko płaszczyzny ekliptyki.  rocznie mogą wystąpić tylko trzy zaćmienia Księżyca, ale może być też tak, że w danym roku nie zdarzy się ani jedno. Czas trwania całkowitego zaćmienia Księżyca jest różny – maksymalnie 1 godzina i 47 minut. Ostatnie całkowite zaćmienie było widoczne w Polsce 28 września 2015 roku, a kolejne dopiero 27 lipca 2018 roku.

Dla wyjaśnienia pojęcia zaćmienia całkowitego i częściowego Księżyca konieczne jest zrozumienie pojęć: „stożek cienia całkowitego” i „stożek półcienia”.

• Stożek cienia całkowitego - to miejsce geometryczne tych punktów znajdujących się po przeciwnej stronie Ziemi niż Słońce, z których Słońce jest całkowicie niewidoczne.

• Stożek półcienia to miejsce geometryczne tych punktów, z których tylko część Słońca jest widoczna, a część zasłonięta przez Ziemię.

Układ ciał niebieskich w czasie zaćmienia Księżyca;

A – Słońce
B – Ziemia
C – Księżyc
D – stożek półcienia
E – stożek cienia całkowitego

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

Na czym polega zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne?

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na emisji elektronów z powierzchni metalu pod wpływem padającego na metal promieniowania elektrycznego.

Emitowane w zjawisku fotoelektrycznym elektrony nazywa się fotoelektronami.

Zastosowanie zjawiska.

Przykładem zastosowania tytułowego zjawiska w praktyce - jest fotokomórka wynaleziona przez  niemieckich fizyków Hansa Geitela i Juliusa Elstera w w 1895r. Fotokomórki stosuje się w:

• Technice - filmie, telewizji
• Przemyśle elektrycznym - do wykrywania błędów w druku
• Przemyśle spożywczym - do kontroli daty przydatności produktów spożywczych
• Przemyśle farmaceutycznym - do kontroli poziomu leku w pojemniku
• Przemyśle maszynowym - do kontroli kształtu elementów maszyn 
• W sporcie - do mierzenia czasu w sprintach
• Życiu codziennym - w systemach alarmowych

Współczesna fotokomórki są głównie urządzeniami półprzewodnikowymi. Tradycyjna fotokomórka to próżniowa bańka szklana z dwiema elektrodami: 

• Ujemną zwaną - FOTOKATODĄ
• Dodatnią o nazwie - ANODA

Badając zjawisko fotoelektryczne stwierdzono, że:

• Liczba fotoelektronów emitowanych w jednostce czasu zależy od natężenia promieniowania padającego na fotokatodę
• Energia kinetyczna fotoelektronów zależy od częstotliwości promieniowania wywołującego efekt fotoelektryczny. 
• Energia kinetyczna elektronów nie zależy od natężenia promieniowania padającego na fotokatodę. 

Pojęcie 'kwantu'

Max Karl Ernst Ludwig Planck niemiecki fizyk, będący laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1918 roku.
W roku 1900, pracując nad teorią promieniowania emitowanego przez ciało doskonale czarne, zmodyfikował prawo Wiena, wprowadzając do wzoru nową stałą fizyczną, nazwaną następnie jego nazwiskiem. Koncepcja, zgodnie z którą energia może być emitowana tylko w określonych porcjach, zwanych kwantami, dała początek mechanice kwantowej.
Wprowadził pojęcie kwantu, czyli 'porcji' energii. 

W 1905 roku Albert Einstein , zakładając, że światło jest wiązką fotonów,

podał wyjaśnienie zjawiska fotoelektrycznego, które opisał wzorem:

hv = W + Ek

Energia fotonu = praca wyjścia + energia kinetyczna fotoelektronu

Albert Einstein – niemiecki fizyk żydowskiego pochodzenia, jeden z największych fizyków-teoretyków XX wieku, twórca ogólnej i szczególnej teorii względności, współtwórca korpuskularno-falowej teorii światła, odkrywca emisji wymuszonej.