Concetti Chiave
- I movimenti apparenti della sfera celeste sono causati dalla rotazione antioraria della Terra, con il Sole che mostra un moto apparente di 24 ore a causa del moto di rivoluzione terrestre.
- La Luna accumula un ritardo di 50 minuti al giorno nel suo moto apparente, tornando nella stessa posizione di partenza ogni mese.
- La luce, una forma di radiazione elettromagnetica, viaggia nel vuoto a 300.000 km/s, con le sue caratteristiche descritte da frequenza e lunghezza d'onda.
- La luce visibile varia dai 400 ai 700 nm, con il rosso che ha una lunghezza d'onda maggiore e una frequenza minore rispetto al violetto.
- Per l'osservazione del cielo si usano telescopi e radiotelescopi, che permettono di ottenere spettri di emissione continui, a righe e di assorbimento.
Indice
Il moto apparente della sfera celeste
La sfera celeste compie ogni giorno una rotazione intorno all’asse del mondo in senso orario in 26h 56min 4s; in questo moto tutti gli astri del cielo vengono trascinati, solo la stella polare rimane fissa. In realtà questo è solo un moto apparente della sfera celeste, poiché in realtà è la Terra che ruota in senso antiorario intorno al proprio asse. Il moto apparente del Sole tuttavia viene svolto in 24h: questo perché la Terra, oltre al suo moto di rotazione, compie anche un moto di rivoluzione intorno al Sole, spostandosi quindi di circa 1° rispetto ad esso; è proprio grazie a questa variazione angolare che aumenta lo spazio percorso dalla Terra stessa e quindi il giorno solare viene approssimato alle 24h. Anche la Luna ha un proprio moto apparente, accumulando 50min di ritardo ogni giorno: per cui essa si troverà solo dopo un mese nella stessa posizione di partenza.
Analisi delle radiazioni elettromagnetiche
Per definire i corpi celesti il mezzo più usato è l’analisi delle radiazioni elettromagnetiche da esso emesse o riflesse. Una di queste radiazioni è proprio la luce, la quale si propaga nel vuoto con una velocità costante di 300.000 km/s e può essere rappresentata sotto forma di onda. Si chiama frequenza (Hz) dell’onda il numero delle oscillazioni compiute nell’unità di tempo, che prende il nome di periodo; si chiama lunghezza d’onda la distanza esistente tra due creste. La lunghezza d’onda è inversamente proporzionale alla frequenza.
La luce visibile si trova in una lunghezza d’onda che va dai 400 ai 700 nm e in questo range di valori possiamo trovare radiazioni di colore rosso, aventi frequenza bassa e lunghezza d’onda alta, e radiazioni di colore violetto, aventi lunghezza d’onda minore e frequenza maggiore. Oltre questo campo visibile, le radiazioni possono presentarsi sotto forma di onde radio, micro onde e infrarosso, aventi lunghezza d’onda alta e frequenza bassa, e ultravioletti, raggi x e raggi gamma, aventi lunghezza d’onda minore e frequenza maggiore.
Spettri e telescopi
Oggi per osservare il cielo si utilizzano i telescopi e i radiotelescopi, un particolare tipo di telescopi che amplificano le onde elettromagnetiche non visibili e in arrivo. Ciò che si ottiene utilizzando i radiotelescopi è lo spettro, cioè una figura che si ottiene raccogliendo le radiazioni emesse da una sorgente. In esso le onde vengono ordinate a seconda della loro lunghezza d’onda e della loro frequenza. Nel campo visibile esse vanno dal rosso al violetto. Abbiamo tre tipi di spettri:
•Spettri di emissione continui: si ottengono facendo passare un fascio di luce attraverso un prisma, che scompone la radiazione in vari colori, a seconda di lunghezza d’onda e frequenza; lo spettro ottenuto è senza soluzione di continuità.
•Spettri di emissione a bande o a righe: si ottengono portando ad alta temperatura un gas rarefatto: lo spettro che si ottiene sarà costituito da una serie di bande colorate su sfondo nero; ogni elemento così avrà un proprio spettro caratteristico.
•Spettri di assorbimento: si ottengono facendo passare un fascio di luce attraverso un gas rarefatto: lo spettro che si ottiene non sarà completo, ma avrà alcune bande di colore nero in corrispondenza della lunghezza d’onda della radiazione assorbita dalle molecole che compongono il gas.
Domande da interrogazione
- Qual è il motivo del moto apparente della sfera celeste?
- Perché il giorno solare dura 24 ore?
- Come si definiscono i corpi celesti attraverso le radiazioni elettromagnetiche?
- Quali sono le caratteristiche della luce visibile?
- Quali tipi di spettri si ottengono con i telescopi e i radiotelescopi?
Il moto apparente della sfera celeste è dovuto alla rotazione antioraria della Terra intorno al proprio asse, mentre la sfera celeste sembra ruotare in senso orario.
Il giorno solare dura 24 ore perché la Terra, oltre a ruotare su se stessa, compie un moto di rivoluzione intorno al Sole, spostandosi di circa 1° rispetto ad esso, il che allunga il giorno solare.
I corpi celesti si definiscono analizzando le radiazioni elettromagnetiche emesse o riflesse, come la luce, che si propaga nel vuoto a una velocità costante di 300.000 km/s.
La luce visibile ha una lunghezza d'onda tra 400 e 700 nm, con radiazioni rosse a bassa frequenza e alta lunghezza d'onda, e radiazioni violette a lunghezza d'onda minore e frequenza maggiore.
Si ottengono spettri di emissione continui, spettri di emissione a bande o a righe, e spettri di assorbimento, ciascuno con caratteristiche specifiche basate su lunghezza d'onda e frequenza.
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