Vysvětlíme, co je to orbita a jaký je její význam v oblasti chemie. Také eliptické dráhy a dráhy Sluneční soustavy.
Co je to orbita?
v fyzický, oběžná dráha je trajektorie popisovaná tělesem kolem druhého, kolem kterého se otáčí působením centrální síly, např. Gravitační síla v případě hvězdy nebeský. Jde o dráhu, kterou objekt sleduje, když se pohybuje kolem těžiště, kterým je přitahován, v zásadě aniž by do něj kdy narazil, ale nevzdal se úplně.
Oběžné dráhy jsou od sedmnáctého století (kdy Johannes Kepler a Isaac Newton formulovali základní fyzikální zákony, jimiž se řídí) důležitým konceptem pro pochopení hnutí na vesmír, zejména s ohledem na nebeské hvězdy a také na subatomární chemii.
Orbita může mít různé tvary, buď eliptické, kruhové nebo protáhlé, a může být parabolická (ve tvaru paraboly) nebo hyperbolická (ve tvaru hyperboly). Ať je to jakkoli, každá oběžná dráha obsahuje následujících šest keplerovských prvků:
- Sklon roviny oběžné dráhy, reprezentovaný znaménkem i.
- Délka vzestupného uzlu, reprezentovaného znaménkem Ω.
- Excentricita nebo míra odchylky kružnice, reprezentovaná znaménkem e.
- Hlavní poloosa neboli polovina nejdelšího průměru, znázorněná znakem a.
- Argument perihelia nebo periastra, úhel, který jde od vzestupného uzlu k periastru, reprezentovaný znaménkem ω.
- Průměrná časová anomálie nebo zlomek času počasí uplynulý orbitál a reprezentovaný jako úhel, reprezentovaný znaménkem M0.
Orbit v chemii
vchemie, mluvíme o orbitách týkajících se pohybu elektronů kolem jádra jádraatomy, kvůli rozdílu v elektromagnetických nábojích, které představují (negativní velektrony a pozitivní v jádru protony Y neutrony). Tyto elektrony nemají definovanou trajektorii, ale jsou klasicky popisovány jako orbity známé jako atomové orbitaly, v závislosti na stupniEnergie hostují.
Každý atomový orbital je vyjádřen číslem a písmenem. Číslo (1, 2, 3… až 7) označuje energetické hladiny, se kterými sečástice pohybuje se, zatímco písmena (s, p, daf) označují tvar orbitalu.
Eliptická dráha
Eliptická dráha je dráha, která místo kruhu sleduje elipsu, tedy zploštělý a protáhlý obvod. Tento obrazec, elipsa, má dvě ohniska, kde by byly centrální osy každého ze dvou kruhů, které ji tvoří; Kromě toho má tento typ oběžné dráhy excentricitu větší než nula a menší než jedna (0 je ekvivalentní kruhové dráze a 1 parabolické).
Každá eliptická dráha má dva pozoruhodné body:
- Periapsis. Nejbližší bod na oběžné dráze k centrálnímu tělesu, kolem kterého je orbita trasována (a umístěna v jednom ze dvou ohnisek).
- Apoapsis. Nejvzdálenější bod na oběžné dráze od centrálního tělesa, kolem kterého je orbita trasována (a umístěna v jednom ze dvou ohnisek).
Dráhy Sluneční soustavy
Dráhy popsané hvězdami našeho Sluneční Soustava jsou, jako ve většině planetárních systémů, víceméně eliptického typu. Uprostřed je hvězda systému, naše slunce, jehož gravitace zachovává planety v hnutí; zatímco draci na svých příslušných parabolických nebo hyperbolických drahách kolem Slunce nemají přímé spojení s hvězdou. z jejich strany satelity každé z planet také vysledovat oběžné dráhy kolem každé z nich, stejně jako planeta Měsíc s Země.
Hvězdy se však také vzájemně přitahují, generují vzájemné gravitační poruchy, které způsobují, že excentricity drah se mění s časem a navzájem. Například planeta Merkur má nejexcentričtější dráhu, možná proto, že je blíže Slunci, ale za ní je na seznamu mnohem vzdálenější Mars. Venuše a Neptun mají naopak nejméně excentrické dráhy ze všech.
Oběžná dráha Země
Země, stejně jako její sousední planety, obíhá kolem Slunce po mírně eliptické dráze, která trvá přibližně 365 dní (jeden rok) a kterou nazýváme pohyb překlad. Rčení přemístění dochází k němu rychlostí asi 67 000 kilometrů za hodinu.
Přitom existují čtyři typy možných drah kolem Země, například pro umělé družice:
- Nízká oběžná dráha (LEO). Od 200 do 2 000 km povrchu planety.
- Střední oběžná dráha (MEO). Od 2 000 do 35 786 km povrchu planety.
- Vysoká oběžná dráha (HEO). Od 35 786 do 40 000 km povrchu planety.
- Geostacionární dráha (GEO). Ve vzdálenosti 35 786 km od povrchu planety. Jedná se o dráhu synchronizovanou se zemským rovníkem, obdařenou nulovou excentricitou a na níž se objekt na obloze jeví pro pozemské pozorovatele jako nehybný.