chủ đề 2. hệ mặt trời – sao, thiên hà - bigbang

Các hành tinh đều quay quanh mặt trời theo chiều thuận trong cùng một phẳng, Mặt Trời và các hành tinh tự quay quanh nó và đều quay theo chiều thận trừ Kim tinh.. Mặt Trăng – vệ tinh của

I: KIẾN THỨC

MẶT TRỜI – HỆ MẶT TRỜI

1 Hệ Mặt Trời: Gồm 9 hành tinh lớn, tiểu hành tinh, các sao chổi

Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên

Vương tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh

Các hành tinh đều quay quanh mặt trời theo chiều thuận trong cùng một phẳng, Mặt

Trời và các hành tinh tự quay quanh nó và đều quay theo chiều thận trừ Kim tinh

2 Mặt Trời:

a Cấu trúc của Mặt Trời: Gồm quang cầu và khí quyển

Quang cầu: Khối khí hình cầu nóng sáng, nhìn từ Trái Đất có bán kính góc 16 phút,

Khí quyển: Bao quanh Mặt Trời có khí quyển Mặt Trời: Chủ yếu là Hiđrô, Heli Khí

quyển được chia ra hai lớp có tính chất vật lí khác nhau: Sắc cầu và nhật hoa

Sắc cầu là lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày trên 10000km và có nhiệt độ

Phía trên sắc cầu là nhật hoa: Các phân tử vật chất tồn tại ở trạng thái ion hóa mạnh

(trạng thái plasma), nhiệt độ khoảng 1 triệu độ Nhật hoa có hình dạng thay đổi theo thời gian

b Năng lượng Mặt Trời: Năng lượng Mặt Trời được duy trì là nhờ trong lòng nó đang

diễn ra các phản ứng nhiệt hạch

vuông góc tới một đơn vị diện tích cách nó một đơn vị thiên văn trong một đơn vị thời gian

c Sự hoạt động của Mặt Trời:

Quang cầu sáng không đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm những hạt sáng biến đổi trên

CHỦ ĐỀ 2 HỆ MẶT TRỜI – SAO, THIÊN HÀ - BIGBANG

nền tối do sự đối lưu mà tạo thành: vết đen, bùng sáng, tai lửa:

+ Bùng sáng thường xuất hiện khi có vết đen, bùng sáng phóng ra tia X và dòng

hạt tích điện gọi là gió Mặt Trời

+ Tai lửa là những lưỡi phun lửa cao trên sắc cầu

Năm Mặt Trời có nhiều vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời hoạt động

Năm Mặt Trời có ít vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời tĩnh Chu kì hoạt động

của Mặt Trời có trị số trung bình là 11 năm

Sự hoạt động của Mặt Trời có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất Tia X và dòng hạt tích

điện từ bùng sáng truyền đến Trái Đất gây ra nhiều tác động:

Làm nhiễu hoặc mất thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến ngắn

Làm cho từ trường Trái Đất biến thiên, gây ra bão từ: bão từ xuất hiện sau khoảng 20

giờ kể từ khi bùng sáng xuất hiện trên sắc cầu

Sự hoạt động của Mặt Trời còn có ảnh hưởng đến trạng thái thời tiết trên Trái Đất,

đến quá trình phát triển của các sinh vật, …

3 Trái Đất:

a Cấu tạo: Trái Đất có dạng hình phỏng cầu, bán kính xích đạo bằng 6378km, bán

0

3000 - 4000 C

+ Vỏ Trái Đất: dày khoảng 35km; chủ yếu là granit; khối lượng riêng 3300kg/m 3

b Từ trường của Trái Đất: Trục từ của nam châm nghiêng so với trục địa cực một

c Mặt Trăng – vệ tinh của Trái Đất: Mặt Trăng cách Trái Đất 384000km; có bán

quanh trục; quay cùng chiều với chiều quay quanh trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một

nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất như thủy triều, …

4 Các hành tinh khác Sao chổi:

a Các đặc trưng cơ bản của các hành tinh

Thiên thể

Khoảng cách đến Mặt Trời (đvtv)

Bán kính (km)

Khối lượng (so với Trái Đất)

Khối lượng riêng

3)

Chu kì

tự quay

Chu kì chuyển động quanh Mặt Trời

Số

vệ tinh

đã biết

ngày

h

Hỏa tinh 1,52 3395 0,11 3,9 24g37p

h

0

0

h

Thiên Vương

Diêm Vương

b Sao chổi: Sao chổi chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elíp; có kích thước và

khối lượng rất nhỏ Được cấu tạo từ các chất dễ bốc hơi như tinh thể băng, amoniac, mêtan, …

Ngồi ra có những sao chổi thuộc thiên thể bền vững

CÁC SAO - THIÊN HÀ

1 Các sao

a Định nghĩa: Sao là một thiên thể nóng sáng giống như Mặt Trời Các sao ở rất xa,

hiện nay đã biết ngôi sao gần nhất cách chúng ta đến hàng chục tỉ kilômet; còn ngôi sao xa

b Độ sáng các sao: Độ sáng mà ta nhìn thấy của một ngôi sao thục chất là độ rọi sáng

lên con ngươi của mắt ta, nó phụ thuộc vào khoảng cách và độ sáng thực của mỗi sao Độ sáng

thực của mỗi sao lại phụ thuộc vào cơng suất bức xạ của nĩ Độ sáng của các sao rất khác

nhau Chẳng hạn Sao Thiên Lang cĩ cơng suất bức xạ lớn hơn của Mặt Trời trên 25 lần; sao

kém sáng nhất cĩ cơng suất bức xạ nhỏ hơn của Mặt Trời hàng vạn lần

c Các loại sao đặc biệt: Đa số các sao tồn tại trong trạng thái ổn định; cĩ kích thước,

nhiệt độ, … khơng đổi trong một thời gian dài Ngồi ra; người ta đã phát hiện thấy cĩ một số

sao đặc biệt như sao biến quang, sao mới, sao nơtron, …

+ Sao biến quang cĩ độ sáng thay đổi, cĩ hai loại:

sáng tổng hợp mà ta thu được sẽ biến thiên cĩ chu kì

+ Sao mới cĩ độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần rồi sau đĩ từ từ

giảm Lí thuyết cho rằng sao mới là một pha đột biến trong quá trình biến hĩa của một hệ sao

+ Punxa, sao nơtron ngồi sự bức xạ năng lượng cịn cĩ phần bức xạ năng lượng

thành xung sĩng vơ tuyến

640 vòng/s và phát ra sĩng vơ tuyến Bức xạ thu được trên Trái Đất cĩ dạng từng xung sáng

giống như áng sáng ngọn hải đăng mà tàu biển nhận được

2 Thiên hà: Các sao tồn tại trong Vũ trụ thành những hệ tương đối độc lập với nhau

Mỗi hệ thống như vậy gồm hàng trăm tỉ sao gọi là thiên hà

a Các loại thiên hà:

nhiều khí

Cĩ một loại thiên hà elip là nguồn phát sĩng vơ tuyến điện rất mạnh

b Thiên Hà của chúng ta:

ánh sáng và cĩ khối lượng bằng khoảng 150 tỉ khối lượng Mặt Trời Nĩ là hệ phẳng giống như

một cái đĩa dày khoảng 330 năm ánh sáng, chứa vài trăm tỉ ngơi sao

30 nghìn năm ánh sáng Giữa các sao cĩ bụi và khí

bỡi các sao già, khí và bụi

phát sĩng vơ tuyến điện (tương đương với độ sáng chừng 20 triệu ngơi sao như Mặt Trời và

phĩng ra một luồng giĩ mạnh)

dải Ngân Hà nằm theo hướng Đơng Bắc – Tây Nam trên nền trời sao

c Nhĩm thiên hà Siêu nhĩm thiên hà:

Vũ trụ cĩ hàng trăm tỉ thiên hà, các thiên hà thường cách nhau khoảng mười lần

kích thước Thiên Hà của chúng ta Các thiên hà cĩ xu hướng hợp lại với nhau thành từng nhĩm

từ vài chục đến vài nghìn thiên hà

Thiên Hà của chúng ta và các thiên hà lân lận thuộc về Nhĩm thiên hà địa

triệu năm ánh sáng Nhĩm này bị chi phối chủ yếu bỡi ba thiên hà xoắn ốc lớn: Tinh vân Tiên

Nữ (thiên hà Tiên Nữ M31 hay NGC224); Thiên Hà của chúng ta; Thiên hà Tam giác, các

thành viên cịn lại là Nhĩm các thiên hà elip và các thiên hà khơng định hình tí hon Ở khoảng

cách cỡ khoảng 50 triệu năm ánh sáng là Nhĩm Trinh Nữ chứa hàng nghìn thiên hà trải rộng

trên bầu trời trong chịm sao Trinh Nữ

Các nhĩm thiên hà tập hợp lại thành Siêu nhĩm thiên hà hay Đại thiên hà Siêu

nhĩm thiên hà địa phương cĩ tâm nằm trong ở Nhĩm Trinh Nữ và chứa tất cả các nhĩm bao

quanh nĩ, trong đĩ cĩ nhĩm thiên hà địa phương của chúng ta

THUYẾT BIG BANG (VỤ NỔ LỚN)

1 Định luật Hubble:

Tốc độ lùi ra xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách giữa thiên hà và chúng ta:

1,7.10 m/s.năm ánh sáng

v Hd

=





=

 ; 1 năm ánh sáng= 9,46.10 12Km

2 Thuyết vụ nổ lớn (Big Bang):

Theo thuyết vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dãn nở từ một “điểm kì dị” Để tính tuổi và bán

kính vũ trụ, ta chọn “điểm kì dị” làm mốc (gọi là điểm zêrơ Big Bang)

Tại thời điểm này các định luật vật lí đã biết và thuyết tương đối rộng khơng áp dụng

được Vật lí học hiện đại dựa vào vật lí hạt sơ cấp để dự đốn các hiện tượng xảy ra bắt đầu từ

10 kg/cm Các trị số cực lớn cực nhỏ này gọi là trị số Planck Từ thời điểm này Vũ trụ dãn nở

rất nhanh, nhiệt độ của Vũ trụ giảm dần Tại thời điểm Planck, Vũ trụ bị tràn ngập bỡi các hạt

tương tác mạnh gom chúng lại và gắn kết chúng lại thành các prơtơn và nơtrơn, năng lượng

Tại thời điểm t= 3 phuùt, các hạt nhân Heli được tạo thành Trước đó, prôtôn và

1H, triti 3

cùng chung nguồn gốc

chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác điện từ Các lực điện từ gắn các electron với các hạt nhân,

tạo thành các nguyên tử H và He

phối vũ trụ là tương tác hấp dẫn Các lực hấp dẫn thu gom các nguyên tử lại, tạo thành các

thiên hà và ngăn cản các thiên hà tiếp tục nở ra Trong các thiên hà, lực hấp dẫn nén các đám

nguyên tử lại tạo thành các sao Chỉ có khoảng cách giữa các thiên hà tiếp tục tăng lên

2,7

T= K

II.VÍ DỤ MINH HỌA

VD1: Sao ξ trong chòm sao Đại Hùng là một sao đôi Vạch chàm Hγ(0,4340μm) bị dịch lúc

các sao đôi này là

HD: Ta có v/c= λ

λ

∆

λ

∆

VD2: Độ dịch chuyển về phía đỏ của vạch quang phổ λ của một quaza là 0,16 λ Vận tốc rời

xa của quaza này là

HD: Ta có v/c= λ

λ

∆

λ

∆

VD3: Nếu định luật Hubble được ngoại suy cho những khoảng cách rất lớn thì vận tốc lùi ra

xa trở bằng vận tốc ánh sáng ở khoảng cách

HD:

VD4 Một Thiên Hà cách xa chúng ta 200 000 năm ánh sáng có tốc độ chạy ra xa chúng ta là

A 2,5 km/s B 3 km/s C 3,4 km/s D 5 km/s

HD: Áp dụng định luật Hubble: v=Hd = 1,7.10-5.200000 => v=3,4km/s

III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HƠP

Câu 1: Theo thuyết Big Bang, hạt nhân nguyên tử đầu tiên xuất hiện sau vụ nổ lớn là

Câu 2: Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần tròn có bán kính vào khoảng

Câu 3: Các sao có khối lượng nhỏ hơn khối lượng Mặt Trời sẽ tiến hoá thành

Câu 4: Hệ Mặt Trời của chúng ta

A nằm ở trung tâm Thiên Hà

B nằm cách trung tâm Thiên Hà 10 nghìn năm ánh sáng

C nằm cách trung tâm Thiên Hà 30 nghìn năm ánh sáng

D nằm cách trung tâm Thiên Hà 40 nghìn năm ánh sáng

Câu 5: Mặt Trời thuộc loại sao nào dưới đây ?

A Sao chắt trắng

B Sao nơtron

C Sao khổng lồ(hay sao kềnh đỏ)

D Sao trung bình giữa sao chắt trắng và sao khổng lồ

Câu 6: Đường kính của một Thiên Hà vào cỡ

Câu 7: Theo thuyết Big Bang, các nguyên tử đầu tiên xuất hiện vào thời điểm nào sau đây ?

Câu 8: Các vạch quang phổ của Thiên Hà

A đều bị lệch về phía có bước sóng ngắn

B đều bị lệch về phía bước sóng dài

C hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả

D có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn, có trường hợp lệch về phía bước sóng

dài

Câu 9: Một Thiên Hà cách xa chúng ta 200 000 năm ánh sáng có tốc độ chạy ra xa chúng ta là

Câu10: Trong hệ Mặt Trời, thiên thể duy nhất nóng sáng là

Câu11: Trong hệ Mặt Trời, hành tinh ở gần Mặt Trời nhất là

Câu12: Trong các hình tinh quay quanh Mặt Trời hành tinh có bán kính bé nhất là

Câu13: Trong hệ Mặt Trời, hành tinh có chu kì chuyển động quanh Mặt Trời lớn nhất là

Câu14: Trong hệ Mặt Trời, hành tinh có chu kì chuyển động quanh Mặt Trời nhỏ nhất là

Câu15: Trong hệ Mặt Trời, hành tinh có số vệ tinh bay xung quanh nhiều nhất mà ta đã biết là

Câu16: Thông tin nào sau đây là không đúng khi nói về cấu trúc của Mặt Trời :

A Mặt Trời có cấu tạo như Trái Đất, chỉ khác là nó luôn nóng đỏ

cỡ 6 000K

C Khí quyển của quang cầu Mặt Trời chủ yếu là hiđrô, hêli,

D Khí quyển của Mặt Trời có hai lớp là sắc cầu và nhật hoa

Câu17: Sự hoạt động của Mặt Trời diễn ra theo chu kì vào khoảng

Câu18: Hệ số Mặt Trời (H) được tính bằng

A lượng năng lượng bức xạ của Mặt Trời truyền đi theo một phương nào đó trong một

đơn vị thời gian

B lượng năng lượng bức xạ của Mặt Trời phát ra trong một đơn vị thời gian

C lượng năng lượng bức xạ của Mặt Trời truyền vuông góc tới một đơn vị diện tích

cách nó một đơn vị thiên văn trong một đơn vị thời gian

D lượng năng lượng bức xạ của Mặt Trời mà Trái Đất nhận được trong một đơn vị thời

gian

Câu19: Thông tin nào sau đây không đúng khi nói về Mặt Trăng ?

A Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất với bán kính quỹ đạo là 384 000 km

D Chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 365,25 ngày

Câu20: Khi Mặt Trăng quay quanh Trái Đất thì Mặt Trăng luôn hướng một nửa nhất định của

nó về phía Trái Đất Nguyên nhân là do

A chuyển động tự quay của Mặt Trăng và chuyển động quay quanh Trái Đất của nó có

chiều ngược nhau

B Mặt Trăng luôn chuyển động tịnh tiến quanh Trái Đất

C chuyển động tự quay và chuyển động quay quanh Trái Đất của Mặt Trăng có cùng

chu kì và cùng nhiều

D Mặt Trăng luôn chuyển động quay quanh Trái Đất

Câu 21: Tất cả các hành tinh đều quay xung quanh Mặt Trời theo cùng một chiều Trong quá

trình hình thành hệ Mặt Trời, đây chắc chắn là hệ quả của

A.sự bảo toàn vận tốc (định luật I Niu Tơn) B sự bảo toàn động lượng

Câu 22: Hệ Mặt Trời quay quanh Mặt Trời

A cùng chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn

B ngược chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn

D cùng chiều tự quay của Mặt Trời, không như một vật rắn

Câu 23: Vạch quang phổ của các sao trong Ngân hà

C hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả

Câu 24: Các vạch quang phổ của các Thiên hà

C hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả

D có trường hợp lệch về phía bước sóng dài, có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn

Câu 25: Sao không phát sáng, cấu tạo bởi một loại chất có khối lượng riêng cực kỳ lớn, đến

nỗi nó hút cả phô tôn ánh sáng, không cho thoát ra ngoài, đó là một

Câu 26: Hệ thống gồm các sao và các đám tinh vân, đó là

Câu 27: Sao phát sóng vô tuyến rất mạnh, cấu tạo bằn nơtron, nó có từ trường mạnh và quay

nhanh quanh một trục, đó là một

Câu 28: Một loại Thiên hà phát xạ mạnh một cách bất thường các sóng vô tuyến và tia X Nó

có thể là một Thiên hà mới được hình thành, đó là một

Câu 29: Khi nói về hệ Mặt Trời, phát biểu nào sau đây sai?

A Sao chổi là thành viên của hệ Mặt Trời

B Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều

C Hành tinh xa Mặt Trời nhất là Thiên Vương tinh

D Hành tinh gần Mặt Trời nhất là Thủy tinh

Câu 34: Theo nghiên cứu của nhà thiên văn học người Mĩ Hớpbơn, mọi thiên hà đều chạy ra

xa hệ Mặt Trời với tốc độ tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà với chúng ta: v = H.d, trong

đó H là hằng số Hớpbơn, có giá trị bằng

m/(s.đvtv)

Câu 35: Không ai có thể sống một năm trên sao vì hành tinh này phải mất 164 năm Trái

Đất để quay một vòng quanh Mặt Trời

Câu 38: Điều nào dưới đây là SAI khi nói về các loại Thiên Hà:

A.Thiên Hà elip chứa ít khí và có khối lượng trải ra trên một dải rộng hình elip

B.Thiên Hà không định hình là Thiên Hà không có hình dạng xác định, giống như những

đám mây

D.Thiên Hà xoắn ốc là Thiên Hà chứa nhiều khí, có dạng dẹt và có những cánh tay xoắn ốc

Câu 43: Theo thuyết Big Bang, các nguyên tử đầu tiên xuất hiện ở thời điểm

Câu 47: Chỉ ra đặc điểm SAI khi nói về Ngân Hà:

250 km/s

B.Các sao trong Ngân Hà đều đứng yên, không quay xung quanh tâm Ngân Hà

C.Vùng lồi trung tâm của Ngân Hà có dạng hình cầu dẹt, được tạo bởi các sao già, khí và bụi

D.Khối lượng của Ngân Hà bằng khoảng 150 tỉ lần khối lượng Mặt Trời

Câu 57: Theo thuyết Big Bang, hạt nhân nguyên tử đầu tiên xuất hiện sau vụ nổ lớn là

Câu 58: Người ta thường dùng từ "Sao Mai" để nói về hành tinh này khi họ nhìn thấy nó vào

sáng sớm ở phía Đông;

và dùng từ "Sao Hôm" để nói về nó khi học nhìn thấy nó vào lúc mặt trời lặn Đó là hành

tinh nào?

Câu 64: Các vạch quang phổ của Thiên Hà

A.có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn, có trường hợp lệch về phía bước sóng dài

D.hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả

Câu 65: Đường kính của Ngân Hà vào khoảng

A.97 000 năm ánh sáng B.84 000 năm ánh sáng C.76 000 năm ánh

sáng D.100 000 năm ánh sáng

Câu 66: Đường kính của một Thiên Hà vào cỡ

Câu 67: Sao có nhiệt độ cao nhất là sao màu

Câu 68: Thiên hà của chúng ta là thiên hà:

A.không định hình B.xoắn ốc C.không đều D.hình elíp

Câu 71: Một Thiên Hà cách xa chúng ta 200 000 năm ánh sáng có tốc độ chạy ra xa chúng ta

là

Câu 72: Theo thuyết Big Bang, hiện nay vũ trụ:

tục

C.Đang nở và đông đặc dần D.đang ở trạng thái ổn định

Câu 73: Ngân Hà của chúng ta thuộc kiểu Thiên Hà nào

A.Thiên Hà elip B.Thiên Hà xoắn ốc C.Thiên Hà không đều D.Thiên Hà hỗn

hợp

Câu 86: Tốc độ chạy ra xa của một thiên hà cách chúng ta 50 triệu năm ánh sáng bằng

Câu 94: Theo thuyết Big Bang, tại thời điểm Plăng

A.bắt đầu có sự hình thành các nucleon (sau vụ nổ lớn 1 s)

B.xuất hiện các sao và thiên hà (3 triệu năm sau vụ nổ lớn)

nổ lớn)

D.xuất hiện các hạt nhân nguyên tử đầu tiên (3 phút sau vụ nổ lớn)