ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
Όταν σε σκοτεινό δωμάτιο ανάψουμε μια ηλεκτρική λάμπα ή κερί,παρατηρούμε ότι αμέσως φωτίζονται όλα τα αντικείμενα(τοίχοι,έπιπλα κ.λπ.).γιατί το φως της φωτεινής πηγής διαδίδεται ομοιόμορφα προς όλες τις διευθύνσεις.
Για να βρούμε τον τρόπο που διαδίδεται το φως,εκτελούμε το εξής πείραμα.Παίρνουμε τρία διαφράγματα(χαρτόνια) που έχουν από μία οπή στο ίδιο ύψος και τα τοποθετούμε πάνω σε ένα τραπέζι(ή στην οπτική τράπεζα του εργαστηρίου μας).
Για να δούμε τη φλόγα του κεριού πρέπει οι τρεις οπές,η φλόγα και το μάτι μας να βρίσκονται στην ίδια ευθεία γραμμή.Από αυτό συμπεραίνουμε το φως διαδίδεται ευθύγραμμα.
Όταν το φως διαδίδεται ανάμεσα από πυκνά σύννεφα δημιουργούνται ευθύγραμμες δέσμες φωτός.Λεπτές ευθύγραμμες δέσμες φωτός δημιουργούνται όταν αυτό διέρχεται από λεπτές σχισμές ή οπές,όπως αυτές που δημιουργούνται στις οροφές σκοτεινών σπηλαίων.
ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ
Διαφανή σώματα ονομάζονται τα σώματα που επιτρέπουν τη διάδοση του φωτός στο εσωτερικό τους χωρίς να το διακόπτουν.Παραδείγματα είναι το γυαλί,το νερό,ο αέρας,κ.α.
Γνωρίζουμε ότι το φως είναι ενέργεια που μεταφέρεται από φωτόνια . Όταν το φως προσπέσει σε κάποιο σώμα ,τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με τα άτομα του υλικού από το οποίο αποτελείται το σώμα.
Στα διαφανή υλικά τα άτομα απορροφούν τα φωτόνια και στη συνέχεια επανεκπέμπουν φωτόνια που έχουν την ενέργεια με τα αρχικά.Στα αδιαφανή αδιαφανή υλικά υλικά η ενέργεια των φωτονίων μετασχηματίζεται σε κινητική ενέργεια των ατόμων ή των μορίων του υλικού του υλικού, δηλαδή έχουμε αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος.
Όμως τα μέταλλα είναι αδιαφανή.Όταν φως προσπέσει σ'ένα μέταλλο,τα φωτόνια συγκρούονται με τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου και επιστρέφουν.Έτσι τα μέταλλα λάμπουν.
ΣΚΙΑ
Σε χώρες με πολύ ζέστη και μεγάλη ηλιοφάνεια,όπως για παράδειγμα η Ελλάδα,προσπαθούμε να βρούμε μία σκιά για να γλιτώσουμε από τον Ήλιο.
Σκιά σχηματίζουν μόνο τα αδιαφανή σώματα όταν αυτά φωτίζονται από μια φωτεινή πηγή.Η σκιά ενός σώματος σχηματίζεται στις περιοχές εκείνες όπου δεν φθάνουν οι ακτίνες που προέρχονται από τη φωτεινή πηγή, γιατί στην πορεία τους παρεμβάλλεται το αδιαφανές σώμα.
Σκιά ονομάζεται ο σκοτεινός χώρος πίσω από ένα αδιαφανές σώμα που φωτίζεται από μία σημειακή φωτεινή πηγή.Όταν η φωτεινή πηγή έχει διαστάσεις,τότε δεν πηγαίνουμε από τη σκιά στο φωτισμένο χώρο αλλά βαθμιαία.Σκιά είναι δηλαδή η περιοχή του χώρου πίσω από ένα εμπόδιο που διακόπτει την πορεία του φωτός. Συνήθως διακρίνονται δύο είδη σκιάς: η κύρια σκιά και η παρασκιά και πάντα σε αντίθετη διεύθυνση εμποδίου - φωτεινής πηγής.
Η δημιουργία της σκιάς είναι αποτέλεσμα της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός.Το μέγεθος της σκιάς εξαρτάται από την απόσταση του αντικειμένου από τη φωτεινή πηγή και της επιφάνειας στην οποία σχηματίζεται η σκιά.
ΣΚΙΕΣ ΓΥΡΩ ΜΑΣ
Αν παρατηρήσουμε τις σκιές που σχηματίζονται γύρω μας,βλέπουμε ότι κάποιες από αυτές έχουν σαφή όρια.Τέτοιες είναι οι σκιές που σχηματίζονται από φωτεινές πηγές μικρών διαστάσεων,για παράδειγμα ο προβολέας,που βρίσκονται κοντά στο σώμα ή από φωτεινές πηγές μεγάλων διαστάσεων που βρίσκονται πολύ μακριά,όπως ο Ήλιος.Σε αυτές τις περιπτώσεις η φωτεινή πηγή θεωρείται ότι είναι ένα σημείο και ονομάζεται σημειακή φωτεινή πηγή.
Όμως οι πιο πολλές σκιές δεν έχουν σαφή όρια.Στο χώρο της κυρίως σκιάς αποκλείεται τελείως ο φωτισμός, ενώ στην παρασκιά που φαντάζει να πλαισιώνει εξωτερικά τη σκιά διερχόμενες ένα μέρος των ακτίνων ο χώρος αυτής φωτίζεται μερικώς. Το μέγεθος, σε έκταση της σκιάς ή της παρασκιάς εξαρτάται από το μέγεθος της φωτεινής πηγής και την απόστασή της από το εμπόδιο σώμα. Όσο μικρότερη είναι η πηγή φωτισμού προς το εμπόδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκιά αποκλειόμενης σχεδόν της ύπαρξης παρασκιάς. Αντίθετα όσο μεγαλύτερη είναι η πηγή ως προς το μέγεθος του εμποδίου, τόσο μικρότερη είναι η σκιά και βεβαίως μεγαλύτερη, σε εξάπλωση, η παρασκιά.
Ταχύτητα του φωτός c=300.000 km/sec=3·108m/s.Για να διανύσει το φως την απόσταση Ήλιος-Γη,που είναι 150000000 km,χρειάζεται 500 sec ή 8 min και 20 sec.
ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
Όταν σε σκοτεινό δωμάτιο ανάψουμε μια ηλεκτρική λάμπα ή κερί,παρατηρούμε ότι αμέσως φωτίζονται όλα τα αντικείμενα(τοίχοι,έπιπλα κ.λπ.).γιατί το φως της φωτεινής πηγής διαδίδεται ομοιόμορφα προς όλες τις διευθύνσεις.
Το φως διαδίδεται ευθύγραμμα |
Για να δούμε τη φλόγα του κεριού πρέπει οι τρεις οπές,η φλόγα και το μάτι μας να βρίσκονται στην ίδια ευθεία γραμμή.Από αυτό συμπεραίνουμε το φως διαδίδεται ευθύγραμμα.
Όταν το φως διαδίδεται ανάμεσα από πυκνά σύννεφα δημιουργούνται ευθύγραμμες δέσμες φωτός |
Λεπτές ευθύγραμμες δέσμες φωτός δημιουργούνται στις οροφές σκοτεινών σπηλαίων. |
Ακτίνα φωτός ονομάζεται μια πολύ λεπτή δέσμη φωτός που την παριστάνουμε με μια ευθεία γραμμή .Τις ακτίνες αυτές τις χρησιμοποιούμε για να σχεδιάζουμε την πορεία διάδοσης του.
Φωτεινή δέσμη ονομάζεται οι πολλές ακτίνες φωτός μαζί.Χρησιμοποιώντας το μοντέλο των φωτεινών ακτίνων μπορούμε να περιγράψουμε τα φαινόμενα της οπτικής με τη βοήθεια της γεωμετρίας.
Γεωμετρική οπτική ονομάζεται η περιγραφή των φαινομένων της οπτικής με τη βοήθεια των ακτίνων φωτός και της γεωμετρίας.Το μοντέλο της Γεωμετρική Οπτικής είναι ότι οι λεπτές δέσμες φωτός λεπτές δέσμες φωτός παριστάνονται με ευθείες γραμμές.Στην Γεωμετρική οπτική μελετάμε φωτεινές δέσμες όταν προσπίπτουν σε οπτικά όργανα, χωρίς να λαμβάνεται υπόψιν η κυματική φύση του φωτός.
Στα παραπάνω παραδείγματα είδαμε ότι το φως διαδίδεται ευθύγραμμα μέσα στον αέρα ο οποίος έχει τις ίδιες ιδιότητες,δηλαδή την ίδια πυκνότητα,την ίδια θερμοκρασία κ.λπ.
Μία ακτίνα φωτός |
Μία φωτεινή δέσμη είναι πολλές ακτίνες φωτός μαζί |
Στα παραπάνω παραδείγματα είδαμε ότι το φως διαδίδεται ευθύγραμμα μέσα στον αέρα ο οποίος έχει τις ίδιες ιδιότητες,δηλαδή την ίδια πυκνότητα,την ίδια θερμοκρασία κ.λπ.
Ομογενές υλικό μέσο ονομάζεται κάθε υλικό μέσο που έχει σε όλα τα σημεία του τις ίδιες ιδιότητες.
Γενικά μέσα σε κάθε ομογενές υλικό το φως διαδίδεται ευθύγραμμα.
Τις φωτεινές δέσμες τις διακρίνουμε σε συγκλίνουσες,παράλληλες και αποκλίνουσες.
Παράλληλη δέσμη φωτός λέγεται εκείνη της οποίας οι ακτίνες είναι μεταξύ τους παράλληλες.
Συγκλίνουσα δέσμη φωτός λέγεται εκείνη τις οποίας οι ακτίνες κατευθύνονται προς ένα σημείο που ονομάζεται σημείο σύγκλισης.
Αποκλίνουσα δέσμη φωτός λέγεται τέλος εκείνη τις οποίας οι φωτεινές ακτίνες προέρχονται από ένα σημείο και στη συνέχεια αποκλίνουν.
Παράλληλη δέσμη φωτός |
Συγκλίνουσα δέσμη φωτός |
Αποκλίνουσα δέσμη φωτός |
ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ
Το φως δε διαδίδεται μόνο στο κενό και τον αέρα αλλά και μέσα σε κάποια στερεά, υγρά και αέρια σώματα.Τα σώματα,όπως το γυαλί,το νερό,ο αέρας κ.τ.λ.,που αφήνουν όλο σχεδόν το φως να περνάει μέσα από τη μάζα τους και μας επιτρέπουν να βλέπουμε τα αντικείμενα που βρίσκονται πίσω τους,τα ονομάζουμε διαφανή σώματα.
Στα διαφανή σώματα το φως να περνάει μέσα από τη μάζα τους και μας επιτρέπουν να βλέπουμε τα αντικείμενα που βρίσκονται πίσω τους |
Τα σώματα,όπως ο τοίχος,το ξύλο,το μέταλλο το βιβλίο,το θρανίο,που δεν αφήνουν καθόλου το φως να περάσει μέσα από τη μάζα τους και δεν μας επιτρέπουν να δούμε τα πράγματα που βρίσκονται πίσω από αυτά,ονομάζονται αδιαφανή σώματα.
Στο ξύλο δεν διαδίδεται το φως |
Αδιαφανή σώματα ονομάζονται τα σώματα τα οποία διακόπτουν όλο το φως πριν αυτό περάσει από το εσωτερικό τους,δηλαδή μέσα από τα οποία δεν διαδίδεται το φως .Παραδείγματα είναι ο τοίχος,το ξύλο,το μέταλλο το βιβλίο,το θρανίο κ.α.
Μερικά άλλα σώματα που αφήνουν λιγότερο φως να περνά μέσα από αυτά,χωρίς να μπορούμε να διακρίνουμε καθαρά τα σώματα που βρίσκονται πίσω τους,όπως ο καπνός,το γαλακτόχρωμο γυαλί(ασβεστωμένο τζάμι),το θαμπό γυαλί κ.α. τα λέμε ημιδιαφανή.
Ο καπνός αφήνει λιγότερο φως να περνά και δεν μπορούμε να διακρίνουμε καθαρά τα σώματα που βρίσκονται πίσω τους |
Ημιδιαφανή σώματα ονομάζονται τα σώματα που διακόπτουν αρκετό από το φως που περνά από το εσωτερικό τους. Παραδείγματα είναι ο καπνός,το γαλακτόχρωμο γυαλί(ασβεστωμένο τζάμι),το θαμπό γυαλί κ.α.
Γνωρίζουμε ότι το φως φθάνει στη γη,αν και όπως γνωρίζουμε ο περισσότερος χώρος μεταξύ ήλιου και της γης είναι κενός.Άρα το φως διαδίδεται στο κενό.
ΦΩΤΟΝΙΑ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
Γνωρίζουμε ότι το φως φθάνει στη γη,αν και όπως γνωρίζουμε ο περισσότερος χώρος μεταξύ ήλιου και της γης είναι κενός.Άρα το φως διαδίδεται στο κενό.
ΦΩΤΟΝΙΑ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
Το φως είναι ενέργεια που μεταφέρεται από φωτόνια |
Όταν φως προσπέσει σ'ένα μέταλλο,τα φωτόνια συγκρούονται με τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου και επιστρέφουν |
Τα μέταλλα λάμπουν γιατί όταν φως προσπέσει σ'ένα μέταλλο,τα φωτόνια συγκρούονται με τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου και επιστρέφουν |
ΣΚΙΑ
Σε χώρες με πολύ ζέστη και μεγάλη ηλιοφάνεια,όπως για παράδειγμα η Ελλάδα,προσπαθούμε να βρούμε μία σκιά για να γλιτώσουμε από τον Ήλιο.
Το καλοκαίρι στην παραλία καθόμαστε στην σκιά κάτω από την ομπρέλα για να προστατευτούμε από τον Ήλιο |
Ο Λούκυ Λουκ είναι ένας καουμπόι με μοναδικές ικανότητες στο σημάδι και στην ταχύτητα τραβήγματος του πιστολιού. Είναι ο άνθρωπος που πυροβολεί πιο γρήγορα και από τη σκιά του |
Το μέγεθος της σκιάς εξαρτάται από την απόσταση του αντικειμένου από τη φωτεινή πηγή και της επιφάνειας στην οποία σχηματίζεται η σκιά |
ΣΚΙΕΣ ΓΥΡΩ ΜΑΣ
Αν παρατηρήσουμε τις σκιές που σχηματίζονται γύρω μας,βλέπουμε ότι κάποιες από αυτές έχουν σαφή όρια.Τέτοιες είναι οι σκιές που σχηματίζονται από φωτεινές πηγές μικρών διαστάσεων,για παράδειγμα ο προβολέας,που βρίσκονται κοντά στο σώμα ή από φωτεινές πηγές μεγάλων διαστάσεων που βρίσκονται πολύ μακριά,όπως ο Ήλιος.Σε αυτές τις περιπτώσεις η φωτεινή πηγή θεωρείται ότι είναι ένα σημείο και ονομάζεται σημειακή φωτεινή πηγή.
Όμως οι πιο πολλές σκιές δεν έχουν σαφή όρια.Στο χώρο της κυρίως σκιάς αποκλείεται τελείως ο φωτισμός, ενώ στην παρασκιά που φαντάζει να πλαισιώνει εξωτερικά τη σκιά διερχόμενες ένα μέρος των ακτίνων ο χώρος αυτής φωτίζεται μερικώς. Το μέγεθος, σε έκταση της σκιάς ή της παρασκιάς εξαρτάται από το μέγεθος της φωτεινής πηγής και την απόστασή της από το εμπόδιο σώμα. Όσο μικρότερη είναι η πηγή φωτισμού προς το εμπόδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκιά αποκλειόμενης σχεδόν της ύπαρξης παρασκιάς. Αντίθετα όσο μεγαλύτερη είναι η πηγή ως προς το μέγεθος του εμποδίου, τόσο μικρότερη είναι η σκιά και βεβαίως μεγαλύτερη, σε εξάπλωση, η παρασκιά.
Η παρασκιά δημιουργείται μόνο όταν η φωτεινή πηγή δεν είναι σημειακή |
Παρασκιά ονομάζεται ο χώρος που φωτίζεται μόνο από μερικά σημεία της φωτεινής πηγής και περιβάλλει την κεντρική σκιά.
Η παρασκιά δημιουργείται όταν η φωτεινή πηγή δεν είναι σημειακή.
ΣΚΙΕΣ ΟΥΡΑΝΙΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ
Η Γη και η Σελήνη όπως όλα τα αδιαφανή σώματα,όταν φωτίζονται δημιουργούν σκιά.Φαινόμενα που οφείλονται στη δημιουργία της σκιάς της Σελήνης και τη Γης είναι η έκλειψη του Ηλίου και η έκλειψη της Σελήνης.
Στις εκλείψεις αυτές το αυτόφωτο σώμα είναι ο Ήλιος και τα άλλα δύο σώματα που ευθυγραμμίζονται με τον Ήλιο είναι η Γη και η Σελήνη |
Έκλειψη ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο επηρεάζεται η φωτεινότητα ενός ουράνιου σώματος, είτε διότι εισέρχεται στη σκιά ενός άλλου ουράνιου σώματος, είτε διότι ένα άλλο ουράνιο σώμα εισέρχεται ανάμεσα σε εκείνο και τον παρατηρητή. Η έκλειψη μπορεί να είναι μερική, όταν το σώμα εξακολουθεί να είναι ορατό από τον παρατηρητή, ή, όταν επηρεάζεται η φωτεινότητα του ουράνιου σώματος σε όλη του την έκταση, ολική.Προϋπόθεση για να συμβεί μία έκλειψη είναι η ευθυγράμμιση τριών ουρανίων σωμάτων από τα οποία το ένα τουλάχιστον είναι αυτόφωτο (αστέρας). Ο όρος είναι ευρύτερα γνωστός από τις εκλείψεις της Σελήνης και του Ηλίου που παρατηρούμε από τη Γη.Στις εκλείψεις αυτές το αυτόφωτο σώμα είναι ο Ήλιος και τα άλλα δύο σώματα που ευθυγραμμίζονται με τον Ήλιο είναι η Γη και η Σελήνη.Το φαινόμενο των εκλείψεων είναι περιοδικό και γι αυτό το λόγο είναι εύκολο να προβλεφτεί ο χρόνος που αυτές θα συμβούν.
Ιστορία των εκλείψεων
Στην ιστορία ως πρώτη καταγεγραμμένη αναφορά ολικής έκλειψης έρχεται από την Κίνα το 2136 ή 2159 π.Χ. όπου ο Αυτοκράτορας θανάτωσε τους υπηρέτες του Χο και Χι επειδή δεν κατάφεραν να την προβλέψουν.
H καταγεγραμμένη αναφορά ολικής έκλειψης έρχεται από την Κίνα το 2136 ή 2159 π.Χ. |
Άλλες αναφορές φέρονται το1178 π.Χ. στην Οδύσσεια του Ομήρου και το 648 π.Χ. από τον Αρχίλοχο. Το 585 π.Χ. έχουμε την πρώτη πιθανή πρόβλεψη Ηλιακής έκλειψης από τον Θαλή τον Μιλήσιο όπως την καταγράφει ο Ηρόδοτος και το γεγονός αυτό έγινε αφορμή για την παύση των εχθροπραξιών ανάμεσα στους Μηδείους και τους Ληδείους. Μετέπειτα έχουν καταγραφεί αναφορές Ηλιακών εκλείψεων από Έλληνες, Ρωμαίους και Κινέζους.
Το 585 π.Χ. έχουμε την πρώτη πιθανή πρόβλεψη Ηλιακής έκλειψης από τον Θαλή τον Μιλήσιο |
Στην αρχαιότητα η έκλειψη εθεωρείτο κακός οιωνός. Η Ινδική αστρολογία αποδίδει μεγάλη σημασία στο συνολικό αριθμό εκλείψεων που καταγράφονται κάθε χρόνο. Έχει παρατηρηθεί ότι οι χρονιές με πάνω από 4 εκλείψεις έχουν σημαδευτεί από γεγονότα παγκοσμίου ενδιαφέροντος, με κρίσεις, ακραία φυσικά φαινόμενα και πολέμους. Ενδεικτικά το 1917 χρονιά που ξέσπασε η Οκτωβριανή επανάσταση στην Ρωσία έγιναν επτά εκλείψεις. Το 1922 (Μικρασιατική καταστροφή) πέντε και το 1933 (άνοδος του Χίτλερ στην εξουσία) έξι. Το 2009 είχαμε έξι εκλείψεις και βιώσαμε την αρχή της παγκόσμιας οικονομικής κρίσης. Στις μέρες μας θεωρείται η αφρόκρεμα των ουράνιων φαινομένων και πολλοί ταξιδεύουν στην άκρη του κόσμου για να ζήσουν τέτοια εμπειρία.
Η Ινδική αστρολογία αποδίδει μεγάλη σημασία στο συνολικό αριθμό εκλείψεων που καταγράφονται κάθε χρόνο. |
Η μεγαλύτερη ολική έκλειψη του αιώνα έγινε στις 22 Ιουλίου 2009 με διάρκεια έξι λεπτά και τριάντα εννέα δευτέρα και παρατηρήθηκε κυρίως στη Σαγκάη με τον Ήλιο τελείως σκοτεινό και στην Ινδία. Παρόμοια έκλειψη στην ιδία περιοχή είχε ξανασυμβεί στις 22 Ιουλίου του 1990. Η τελευταία ολική έκλειψη Ηλίου ορατή στην Ελλάδα έγινε στις 29 Μαρτίου 2006. Το Καστελόριζο ήταν το μοναδικό Ελληνικό έδαφος που η ολικότητα έφτασε το 80% . Οι δυο προηγούμενες ολικές εκλείψεις που ήταν ορατές στην Ελλάδα έγιναν το 1870 και το 1936. Η επομένη ορατή στην χώρα μας θα γίνει στις 22 Απριλίου 2088.
Έκλειψη Ηλίου
Ένα εντυπωσιακό αποτέλεσμα του σχηματισμού της σκιάς της Σελήνης εκδηλώνεται όταν η Σελήνη βρεθεί στην περιοχή μεταξύ της Γης και του Ηλίου. Τότε η σκιά της Σελήνης σχηματίζεται πάνω στην επιφάνεια της Γης και συμβαίνει μία έκλειψη Ηλίου. Το φαινόμενο αυτό προκαλούσε δέος στους ανθρώπους των παλαιότερων εποχών. Ο παρατηρητής που βρίσκεται στην περιοχή της κύριας σκιάς βλέπει να καλύπτεται ολόκληρος ο ηλιακός δίσκος. Πρόκειται για ολική έκλειψη.
Η εντυπωσιακή έκλειψη Ηλίου |
Έκλειψη ηλίου ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο η Σελήνη παρεμβάλλεται ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη, με αποτέλεσμα ορισμένες περιοχές της Γης να δέχονται λιγότερο φως από ό,τι συνήθως. Μπορεί να είναι μερική ή ολική.
Κάθε έτος πραγματοποιούνται τουλάχιστον δύο εκλείψεις Ηλίου, ενώ ο μέγιστος αριθμός εκλείψεων Ηλίου που μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ένα έτος είναι 5.
Έκλειψη ηλίου έχουμε όταν η Σελήνη παρεμβάλλεται ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη |
Ανάλογα για να συμβεί έκλειψη Ηλίου θα πρέπει η Γη να βρεθεί στη σκιά της Σελήνης. Αυτό μπορεί να συμβεί μόνο όταν ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη βρίσκονται πάνω στην ίδια ευθεία γραμμή ή περίπου πάνω στην ίδια ευθεία γραμμή και όταν η Σελήνη βρίσκεται ανάμεσα στα δύο ουράνια σώματα.
Οι κάτοικοι της Γης που βρίσκονται στην περιοχή της παρασκιάς αντιλαμβάνονται μία μερική έκλειψη.Το ηλιακό φως γίνεται πιο αμυδρό, ενώ είναι δυνατό να παρατηρήσει κανείς απευθείας ένα τμήμα του ηλιακού δίσκου
Η έκλειψη Ηλίου συμβαίνει πάντα στη φάση της Νέας Σελήνης και όταν η σκιά της Σελήνης πέφτει πάνω στη Γη.Η έκλειψη Ηλίου μπορεί να γίνει αντιληπτή μόνο από μια ορισμένη σχετικά μικρή περιοχή του κόσμου. Μία ολική έκλειψη Ηλίου μπορεί να διαρκέσει μέχρι 7,5 λεπτά ενώ ο συνήθης χρόνος είναι κατά πολύ μικρότερος.
Φάσεις και έκλειψη Σελήνης
Η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τη Γη και ο Ήλιος φωτίζει συνεχώς τη μισή επιφάνειά της.
Η εικόνα της Σελήνης την οποία βλέπει ένας παρατηρητής από τη Γη μεταβάλλεται ανάλογα με τη θέση της Σελήνης σε σχέση με τη Γη και τον Ήλιο.Όταν η Γη βρίσκεται μεταξύ Σελήνης και Ηλίου βλέπουμε όλη τη φωτισμένη περιοχή της Σελήνης και τότε έχουμε πανσέληνο .Όταν η Σελήνη βρίσκεται μεταξύ Γης και Ηλίου έχει στραμμένη τη σκοτεινή πλευρά της προς τη Γη, οπότε δεν είναι ορατή από τη Γη και τότε έχουμε τη νέα Σελήνη .
Σεληνιακός κύκλος ονομάζεται ο χρόνος στον οποίο οι φάσεις της Σελήνης επαναλαμβάνονται σε κάθε περιφορά της γύρω από τη Γη.Ο σεληνιακός κύκλος διαρκεί 29,5 ημέρες περίπου.
Η έκλειψη Σελήνης |
Το επίπεδο στο οποίο βρίσκεται η τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο είναι διαφορετικό από το επίπεδο στο οποίο βρίσκεται η τροχιά της Σελήνης γύρω από τη Γη . Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, όταν η Σελήνη βείσκεται στην νέα Σελήνη και στην πανσέληνος, Σελήνη, Γη και Ήλιος να μην βρίσκονται πάντα στην ίδια ευθεία. Στην περίπτωση που κατά την πανσέληνο η Σελήνη βρεθεί στην ευθεία Γης-Ηλίου τότε θα βρεθεί στη σκιά της Γης. Τότε η Σελήνη δεν είναι ορατή από τη Γη και έχουμε ολική έκλειψη Σελήνης .
Αντίθετα όταν κατά τη φάση της νέας Σελήνης αυτή βρεθεί στην ευθεία Γης-Ηλίου, τότε η σκιά της Σελήνης σχηματίζεται στην επιφάνεια της Γης και εκδηλώνεται ολική έκλειψη Ηλίου .
Έκλειψη Σελήνης έχουμε όταν ανάμεσα στον Ήλιο και τη Σελήνη παρεμβάλλεται η Γη |
Έκλειψη Σελήνης ονομάζεται το φυσικό φαινόμενο κατά το οποίο η Σελήνη σταματάει να δέχεται το φως του Ήλιου καθώς ανάμεσα στα δύο αυτά ουράνια σώματα παρεμβάλλεται η Γη. Έκλειψη Σελήνης μπορεί να παρατηρηθεί κατά τη νύχτα και όταν η Σελήνη βρίσκεται στη φάση της Πανσελήνου.
Για να συμβεί έκλειψη Σελήνης θα πρέπει αυτή να βρεθεί στη σκιά της Γης. Αυτό μπορεί να συμβεί μόνο όταν ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη βρίσκονται πάνω στην ίδια ευθεία γραμμή ή περίπου πάνω στην ίδια ευθεία γραμμή και με τη Γη να βρίσκεται ανάμεσα στα δύο ουράνια σώματα
Η Σελήνη και η Γη ανήκουν στα ετερόφωτα ουράνια σώματα όπως όλοι οι πλανήτες και οι φυσικοί δορυφόροι τους. Το φως που παρατηρούμε να εκπέμπει τη νύχτα η Σελήνη προέρχεται από την ανάκλαση του φωτός του Ήλιου στην επιφάνειά της.
Μία ολική έκλειψη σελήνης μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από 1,5 ώρα και γι αυτό το λόγο είναι ορατή από περισσότερες περιοχές της Γης.
Μία ολική έκλειψη σελήνης μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από 1,5 ώρα και γι αυτό το λόγο είναι ορατή από περισσότερες περιοχές της Γης.
ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
Όταν βρέχει και αστράφτει,πρώτα βλέπουμε την αστραπή και μετά από λίγα δευτερόλεπτα ακούμε τη βροντή.Φαίνεται ότι το φως φθάνει σε εμάς σχεδόν αμέσως,ενώ ο ήχος με λίγη καθυστέρηση.Άρα το φως διαδίδεται πάρα πολύ γρηγορότερα από τον ήχο.Από μετρήσεις των αστρονόμων βλέπουμε ότι το φως που εκπέμπουν τα ουράνια σώματα δεν φθάνει ακαριαία στη Γη.
Πρώτος ο Δανός αστρονόμος Όλε Κρίστενσεν Ρέμερ το 1675 μέτρησε την ταχύτητα διαδόσεως του φωτός με αστρονομική μέθοδο.Σήμερα με πολύ ακριβείς μετρήσεις οι Φυσικοί βρήκαν ότι η ταχύτητα του φωτός c στο κενό και περίπου στον αέρα είναι 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.
Η ταχύτητα του φωτός c στο κενό και περίπου στον αέρα είναι 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο |
Ταχύτητα του φωτός ονομάζεται η ταχύτητα με την οποία το φως διαδίδεται στο κενό ή σε άλλα μέσα. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό που συμβολίζεται συνήθως με c έχει ακριβή τιμή 299.792.458 m/s (μέτρα το δευτερόλεπτο) σε μονάδες SI, δηλαδή κατά προσέγγιση 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο όπως είπαμε προηγουμένως και σε επιστημονική μορφή 3·108m/s. Άρα:
Η ταχύτητα του φωτός στο κενό θεωρείται η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να αναπτυχθεί |
Η ταχύτητα του φωτός στο κενό θεωρείται η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να αναπτυχθεί, όχι μόνο από το φως αλλά και από τα υπόλοιπα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, άλλες μορφές μετάδοσης ενέργειας και από την ύλη. Η ταχύτητα αυτή είναι τόσο μεγάλη, ώστε αν ένας παρατηρητής κινούταν γύρω από τον ισημερινό της γης με αυτή την ταχύτητα θα ολοκλήρωνε το γύρω του κόσμου σε 13 εκατοστά του δευτερολέπτου. Άλλο παράδειγμα είναι ότι το φως του ήλιου φτάνει στη γη μετά από 8 λεπτά, αφότου εκπεμφθεί από την επιφάνειά του.
Παρατηρούμε ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πάρα πολύ μεγάλη.Είναι περίπου 1.000.000 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα. Η ταχύτητα αυτή είναι τόσο μεγάλη, ώστε αν ένας παρατηρητής κινούταν γύρω από τον ισημερινό της γης με αυτή την ταχύτητα θα ολοκλήρωνε το γύρω του κόσμου σε 13 εκατοστά του δευτερολέπτου. Άλλο παράδειγμα είναι ότι το φως του ήλιου φτάνει στη γη μετά από 8 λεπτά, αφότου εκπεμφθεί από την επιφάνειά του.Την απόσταση Γης-Σελήνης τη διανύει περίπου σε ένα μόλις δευτερόλεπτο.
H ταχύτητα του φωτός είναι περίπου 1.000.000 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα |
Η ταχύτητα του φωτός δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από το μέσο μέσα στο οποίο γίνεται η διάδοση..Στα άλλα διαφανή υλικά (νερό,γυαλί κτλ) η ταχύτητα του φωτός είναι μικρότερη.Η ταχύτητα του φωτός του νερού είναι cνερ = 22500ο km/sec ενώ η ταχύτητα του φωτός του γυαλιού είναι cγυαλ = 200.000 km/sec.Στην αστρονομία ,για τη μέτρηση των τεράστιων αποστάσεων μεταξύ των άστρων,χρησιμοποιούν ως μονάδα μήκους το διάστημα που τρέχει το φως σε ένα έτος.Τη μονάδα αυτή την ονομάζουμε έτος φωτός.
Η ταχύτητα του φωτός δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από το μέσο μέσα στο οποίο γίνεται η διάδοση.Η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα που μπορεί να παρατηρηθεί στον κόσμο.Είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα που κινείται οποιοδήποτε σώμα ή διαδίδεται οποιοδήποτε κύμα.
Χρησιμοποιώντας την τεράστια ταχύτητα διάδοσης του φωτός έχουμε επινοήσει μια μονάδα μέτρησης αστρικών αποστάσεων.Για παράδειγμα,το φως χρειάζεται περίπου τέσσερα χρόνια για να φτάσει στη Γη από τον αστέρα Α του Κενταύρου που είναι,τον πιο κοντινό αστέρα που είναι παρόμοιος με τον Ήλιο.Λέμε ότι ο αστέρας Α του Κενταύρου απέχει τέσσερα έτη φωτός από εμάς.
Έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε ένα έτος |
Έτος φωτός ονομάζεται η απόσταση που διανύει το φως σε ένα έτος.Το έτος φωτός χρησιμοποιείται για τη μέτρηση αποστάσεων μεταξύ άστρων ενώ για μεγαλύτερες αποστάσεις χρησιμοποιείται το παρσέκ. Στα περισσότερα βιβλία για την αστρονομία πάντως χρησιμοποιείται το έτος φωτός, επειδή είναι πιο εύκολο να εξηγηθεί σαν έννοια. Η απόσταση του Ήλιου από τη Γη είναι περίπου δεκάξι εκατομμυριοστά του έτους φωτός. Το κοντινότερο σε μας αστέρι, ο Εγγύτατος Κενταύρου, βρίσκεται σε απόσταση 4,22 ετών φωτός ενώ ο αστέρας Σείριος, απέχει περίπου εννέα έτη φωτός. Το κέντρο του Γαλαξία μας απέχει περίπου 28.000 έτη φωτός. Η διάμετρος του Γαλαξία μας είναι περίπου 100.000 έτη φωτός.