Солнце как космическое тело. Общие сведения, характеристики, внутреннее строение, атмосфера и исследования Солнца космическими аппаратами. Процессы преобразования солнечной энергии в тепловую и электрическую. Влияние солнечной энергии на экологию.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Работу выполнил: И.Ю.Актуальность выбранной темы состоит в том, что изучением Солнца занимались многие годы, столетия, но существует ряд вопросов, которые и на сегодняшний день интересуют ученых и общество. Во многих доисторических и античных культурах Солнце почиталось как божество. Многие древние памятники связаны с Солнцем: например, мегалиты точно отмечают положение летнего солнцестояния (одни из крупнейших мегалитов такого рода находятся в Набта-Плайя (Египет) и в Стоунхендже (Англия)), пирамиды в Чичен-Ице(Мексика) построены таким образом, чтобы тень от Земли скользила по пирамиде в дни весеннего и осеннего равноденствий, и т. д. Древнегреческие астрономы, наблюдая видимое годовое движение Солнца вдоль эклиптики, считали Солнце одной из семи планет (от др.-греч. ????? ???????? - блуждающая звезда).Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли. Солнце - это не заурядный желтый карлик, как раньше было принято говорить. Около которой смогла сформироваться такая планетная система, на третьей планете которой - Земле - возникла жизнь. Какое влияние оказывает Солнце на Землю? Среднее расстояние от Земли до Солнца, то есть большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. км = 1 а. е.Так, радиус Солнца в 109 раз, а масса - в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли. В Таблице 1.2 показаны Общие сведения о Солнце (по Школовскому И.С,1984 г.).Солнце представляется кругом с резко очерченным краем (лимбом). Когда Земля в перигелии (начало января) видимый диаметр Солнца составляет 32’35”, а в афелии (начало июля)-33"31». На среднем расстоянии от Земли (1 а.е.) видимый радиус Солнца составляет 960», что соответствует линейному радиусу Объем Солнца а его масса что дает среднюю плотность его веществаСолнечная повозка из Трундхольма - скульптура, которая, как полагают, отражает поверье о движении солнца на колеснице, характерное для праиндоевропейской религии. Многие древние памятники связаны с Солнцем: например, мегалиты точно отмечают положение летнего солнцестояния (одни из крупнейших мегалитов такого рода находятся в Набта-Плайя (Египет) и в Стоунхендже (Англия)), пирамиды в Чичен-Ице(Мексика) построены таким образом, чтобы тень от Земли скользила по пирамиде в дни весеннего и осеннего равноденствий, и т. д.Одним из первых попытался взглянуть на Солнце с научной точки зрения греческий философ Анаксагор. Он говорил, что Солнце - это не колесница Гелиоса, как учила греческая мифология, а гигантский, «размерами больше, чем Пелопоннес», раскаленный металлический шар. Первым расстояние от Земли до Солнца пытался вычислить Аристарх Самосский, измеряя угол между Солнцем и Луной в фазу первой или последней четверти и определяя из соответствующего прямоугольного треугольника отношение расстояния от Земли до Луны к расстоянию от Земли до Солнца[6]. Изобретение телескопа и его специальной разновидности для наблюдения за Солнцем - гелиоскопа - позволило Галилею, Томасу Хэрриоту, Кристофу Шейнеру и другим ученым рассмотреть солнечные пятна. По результатам этих наблюдений было найдено расстояние от Земли до Марса, которое было затем пересчитано в расстояние от Земли до Солнца - 140 млн км.Исследование Солнца проводилось многими, но были и специализированные, запущенные для исследования Солнца космические аппараты.Солнце - это желтый карлик спектрального класса G2 V, принадлежащий главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга-Рессела.Таблица 3.1 Характеристики Солнца(по Школовскому И.С,1984 г.) Расстояние от Земли (среднее) 1,49? 108 км Солнечная постоянная (поток излучения на 1 м2 земной поверхности) 1,1? 103 ВтСолнце состоит из нескольких сферических слоев. Такими слоями являются ядро, область лучевого переноса энергии, конвективная зона и атмосфера. В атмосфере исследователи выделяют несколько областей: фотосферу, хромосферу и корону[7]. Энергия представляет собой излучение в виде волн сверхкороткой частоты. Электромагнитная энергия из солнечного ядра поступает в область лучистого переноса энергии.Нижние, сравнительно плотные непрозрачные слои образуют фотосферу, более разреженные и протяженные - хромосферу и корону [2]. Излучение, приходящее к нам от Солнца, возникает в очень тонком поверхностном слое - фотосфере (слое света), толщина которого по солнечным масштабам ничтожна, всего около 400 км. Фотосфера не только испускает, но и поглощает свет, приходящий из более глубоких слоев Солнца. Температура в фотосфере по мере подъема уменьшается, а, следовательно, уменьшается и интенсивность свечения газов. Этим объясняется любопытный факт: по мере приближения к краю диска Солнце кажется темнее.)[6].На рисунке 3.3.1 показано строение фотосферы Солнца.Можно без преувеличения сказать, что с тех пор как существует человечество, существует и идея использования солнечной энергии.