Первые представления древних ученых о том, что такое свет, были весьма наивны. Существовало несколько точек зрения. Одни считали, что из глаз выходят особые тонкие щупальца и зрительные впечатления возникают при ощупывании ими предметов. Эта точка зрения имела большое число последователей, среди которых был Эвклид, Птолемей и многие другие ученые и философы. Другие, наоборот, считали, что лучи испускаются светящимся телом и, достигая человеческого глаза, несут на себе отпечаток светящегося предмета. Такой точки зрения придерживались Лукреций, Демокрит.
В это же время Эвклидом был сформулирован закон прямолинейного распространения света. Он писал: “Испускаемые глазами лучи распространяются по прямому пути”.
Однако позже, уже в средние века, такое представление о природе света теряет свое значение. Все меньше становится ученых, следующих этим взглядам. И к началу XVII в. эти точки зрения можно считать уже забытыми.
В 17 веке почти одновременно возникли и начали развиваться две совершенно разные теории о том, что такое свет и какова его природа.
Одна из этих теорий связана с именем Ньютона, а другая – с именем Гюйгенса.
Ньютон придерживался так называемой корпускулярной теории света, согласно которой свет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны (перенос вещества).
Согласно же представлениям Гюйгенса, свет – это поток волн, распространяющихся в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющем все пространство и проникающем внутрь всех тел.
Обе теории длительное время существовали параллельно. Ни одна из них не могла одержать решающей победы. Лишь авторитет Ньютона заставлял большинство ученых отдавать предпочтение корпускулярной теории. Известные в то время из опыта законы распространения света более или менее успешно объяснялись обеими теориями.
На основе корпускулярной теории было трудно объяснить, почему световые пучки, пересекаясь в пространстве, никак не действуют друг на друга. Ведь световые частицы должны сталкиваться и рассеиваться.
Зорі надзвичайно віддалені від Земл гаючи їх навіть у телескоп, неможливо визначити, яка з них далі, а яка ближче. При вивчені зоряного неба використовують математичну модель зоряного неба — небесну сферу.
Небесною сферою називають уявну сферу довільного радіуса з центром у точц на яку спроектовані небесні світила.
Кутовою відстанню між двома точками сфери є кут між радіусами, проведеними в ці точки. Зауважимо, що коло, отримане при перетині небесної сфери площиною, яка проходить через центр сфери, називається великим колом, а якщо площина не проходить через центр — малим колом.
Наслідком обертання Землі навколо своєї осі є видиме обертання небесної сфери у протилежному напрямі. У цьому легко переконатись. Протягом ночі зорі описують дуги концентричних кіл (зі спільною віссю), вісь проходить поблизу зорі Полярної (α Малої Ведмедиці). Сама ж Полярна (т=2; від грецького полео — я обертаюсь) залишається майже нерухомою. Щоб вивчити детальніше рух зір, необхідно ознайомитися з основними елементами небесної сфери.
Діаметр небесної сфери, навколо якого здійснюється її видиме обертання, називається віссю світу .
Вісь світу перетинає небесну сферу в двох точках — полюсах світу (від грецького полос — вісь): північному (Р — поблизу нього видно Полярну) та південному (Р' — поблизу нього яскравих зір нема). Полярну зірку називають зіркою-компасом, бо вона є орієнтиром, який вказує напрям на північ.
Небесним екватором називається великий круг небесної сфери, перпендикулярний до осі світу.
Діаметр небесної сфери, вздовж якого діє сила тяжіння і який проходить через точку називається вертикаллю, або прямовисною лінією (ZZ'). Точками перетину вертикалі з небесною сферою є зеніт (від арабського земт арарасс — вершина шляху) і надир (з арабської — напрям ноги).
Великий круг небесної сфери, перпендикулярний до вертикалі, називається математичним, або справжнім, горизонтом.
Небесний екватор розділяє небесну сферу на північну та південну півкулі, а горизонт — на видиму та невидиму півкулі. Видиму півкулю небесної сфери ще називають небосхилом.
Великий круг небесної сфери, що проходить через полюси світу — зеніт та надир — називається небесним меридіаном. Горизонт перетинається з небесним меридіаном у точках півночі (N) та півдня (S), а з небесним екватором — у точках сходу (Е) та заходу (W). Діаметр небесної сфери, що сполучає точки півночі та півдня, називається полудневою лінією (NS).
Кутова відстань світила від горизонту називається висотою світила h. Наприклад, висота зірки в зеніті дорівнює 90°.
На цьому малюнку О — точка Р — полюс світу, N — точка півночі, Т— центр Землі, a L — точка на земному екваторі. Кут OTL дорівнює широті φ точки О, а кут PON є висотою полюса світу hp (або Полярної зорі, що майже те
саме). Вісь світу паралельна до осі обертання Землі, а площина небесного екватора паралельна до площини земного. Кути PON і OTL рівні, бо мають взаємно перпендикулярні сторони.
Отже, висота полюса світу дорівнює географічній широті місцевості:
hp=φ.
У різних точках Землі рух зір по небесній сфері виглядає по-різному. Для гача на полюсі нашої планети полюс світу перебуває в зеніті і вісь світу збігається з вертикаллю, як на цьому малюнку.
Зорі рухаються по колах, паралельних горизонту. Одні світила видно завжди, інші не видно ніколи. Тут зорі не сходять і не заходять і їхня висота завжди однакова.
На земному екваторі полюси світу розташовані на горизонті, а вісь світу збігається з полудневою лінією .
Первые представления древних ученых о том, что такое свет, были весьма наивны. Существовало несколько точек зрения. Одни считали, что из глаз выходят особые тонкие щупальца и зрительные впечатления возникают при ощупывании ими предметов. Эта точка зрения имела большое число последователей, среди которых был Эвклид, Птолемей и многие другие ученые и философы. Другие, наоборот, считали, что лучи испускаются светящимся телом и, достигая человеческого глаза, несут на себе отпечаток светящегося предмета. Такой точки зрения придерживались Лукреций, Демокрит.
В это же время Эвклидом был сформулирован закон прямолинейного распространения света. Он писал: “Испускаемые глазами лучи распространяются по прямому пути”.
Однако позже, уже в средние века, такое представление о природе света теряет свое значение. Все меньше становится ученых, следующих этим взглядам. И к началу XVII в. эти точки зрения можно считать уже забытыми.
В 17 веке почти одновременно возникли и начали развиваться две совершенно разные теории о том, что такое свет и какова его природа.
Одна из этих теорий связана с именем Ньютона, а другая – с именем Гюйгенса.
Ньютон придерживался так называемой корпускулярной теории света, согласно которой свет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны (перенос вещества).
Согласно же представлениям Гюйгенса, свет – это поток волн, распространяющихся в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющем все пространство и проникающем внутрь всех тел.
Обе теории длительное время существовали параллельно. Ни одна из них не могла одержать решающей победы. Лишь авторитет Ньютона заставлял большинство ученых отдавать предпочтение корпускулярной теории. Известные в то время из опыта законы распространения света более или менее успешно объяснялись обеими теориями.
На основе корпускулярной теории было трудно объяснить, почему световые пучки, пересекаясь в пространстве, никак не действуют друг на друга. Ведь световые частицы должны сталкиваться и рассеиваться.
II. Вивчення нового матеріалу
Зорі надзвичайно віддалені від Земл гаючи їх навіть у телескоп, неможливо визначити, яка з них далі, а яка ближче. При вивчені зоряного неба використовують математичну модель зоряного неба — небесну сферу.
Небесною сферою називають уявну сферу довільного радіуса з центром у точц на яку спроектовані небесні світила.
Кутовою відстанню між двома точками сфери є кут між радіусами, проведеними в ці точки. Зауважимо, що коло, отримане при перетині небесної сфери площиною, яка проходить через центр сфери, називається великим колом, а якщо площина не проходить через центр — малим колом.
Наслідком обертання Землі навколо своєї осі є видиме обертання небесної сфери у протилежному напрямі. У цьому легко переконатись. Протягом ночі зорі описують дуги концентричних кіл (зі спільною віссю), вісь проходить поблизу зорі Полярної (α Малої Ведмедиці). Сама ж Полярна (т=2; від грецького полео — я обертаюсь) залишається майже нерухомою. Щоб вивчити детальніше рух зір, необхідно ознайомитися з основними елементами небесної сфери.
Діаметр небесної сфери, навколо якого здійснюється її видиме обертання, називається віссю світу .
Вісь світу перетинає небесну сферу в двох точках — полюсах світу (від грецького полос — вісь): північному (Р — поблизу нього видно Полярну) та південному (Р' — поблизу нього яскравих зір нема). Полярну зірку називають зіркою-компасом, бо вона є орієнтиром, який вказує напрям на північ.
Небесним екватором називається великий круг небесної сфери, перпендикулярний до осі світу.
Діаметр небесної сфери, вздовж якого діє сила тяжіння і який проходить через точку називається вертикаллю, або прямовисною лінією (ZZ'). Точками перетину вертикалі з небесною сферою є зеніт (від арабського земт арарасс — вершина шляху) і надир (з арабської — напрям ноги).
Великий круг небесної сфери, перпендикулярний до вертикалі, називається математичним, або справжнім, горизонтом.
Небесний екватор розділяє небесну сферу на північну та південну півкулі, а горизонт — на видиму та невидиму півкулі. Видиму півкулю небесної сфери ще називають небосхилом.
Великий круг небесної сфери, що проходить через полюси світу — зеніт та надир — називається небесним меридіаном. Горизонт перетинається з небесним меридіаном у точках півночі (N) та півдня (S), а з небесним екватором — у точках сходу (Е) та заходу (W). Діаметр небесної сфери, що сполучає точки півночі та півдня, називається полудневою лінією (NS).
Кутова відстань світила від горизонту називається висотою світила h. Наприклад, висота зірки в зеніті дорівнює 90°.
На цьому малюнку О — точка Р — полюс світу, N — точка півночі, Т— центр Землі, a L — точка на земному екваторі. Кут OTL дорівнює широті φ точки О, а кут PON є висотою полюса світу hp (або Полярної зорі, що майже те
саме). Вісь світу паралельна до осі обертання Землі, а площина небесного екватора паралельна до площини земного. Кути PON і OTL рівні, бо мають взаємно перпендикулярні сторони.
Отже, висота полюса світу дорівнює географічній широті місцевості:
hp=φ.
У різних точках Землі рух зір по небесній сфері виглядає по-різному. Для гача на полюсі нашої планети полюс світу перебуває в зеніті і вісь світу збігається з вертикаллю, як на цьому малюнку.
Зорі рухаються по колах, паралельних горизонту. Одні світила видно завжди, інші не видно ніколи. Тут зорі не сходять і не заходять і їхня висота завжди однакова.
На земному екваторі полюси світу розташовані на горизонті, а вісь світу збігається з полудневою лінією .
°.