人教版必修二61行星的運動1(編輯修改稿)
2025-01-14 10:01 本頁面
【文章內容簡介】 。開普勒接過了第谷尚未完成的研究工作。后來，開普勒在伽利略的影響下，通過對行星運動進行深入的研究，拋棄了柏拉圖和畢達哥拉斯的學說，逐步走上真理和科學的軌道。 對火星軌道的研究是開普勒重新研究天體運動的起點。因為在第谷遺留下來的數(shù)據(jù)資料中，火星的資料是最豐富的，而哥白尼的理論在火星軌道上的偏離最大。開始，開普勒用正圓編制火星的運行表，發(fā)現(xiàn)火星老是出軌。他便將正圓改為偏心圓。在進行了無數(shù)次的試驗后，他找到了與事實較為符合的方案?？墒?， 依照這個方法來預測衛(wèi)星的位置，卻跟第谷的數(shù)據(jù)不符，產生了 8分的誤差。這 8分的誤差相當于秒針 0． 02秒瞬間轉過的角度。開普勒知道第谷的實驗數(shù)據(jù)是可信的，那錯誤出在什么地方呢？ 正是這個不容忽略的 8分使開普勒走上了天文學改革的道路。他敏感的意識到火星的軌道并不是一個圓周。隨后，在進行了多次實驗后，開普勒將火星軌道確定為橢圓，并用三角定點法測出地球的軌道也是橢圓，斷定它運動的線速度跟它與太陽的距離有關。這樣就得出了關于行星運動的第二條定律：“行星的向徑在相等的時間內掃過相等的面積?！边@兩條定律，刊登于 1609年出 版的《新天文學》一書。書中他還指出，這兩條定律同樣適用于其他行星和月球的運動。 1612 年，開普勒的保護人魯?shù)婪蚨辣黄韧宋?，因此他也離開布拉格，去奧地利的林茨。當?shù)貙ｉT為他設立了一個數(shù)學家的職務。經過長期繁復的計算和無數(shù)次失敗，他終于發(fā)現(xiàn)了行星運動的第三條定律：“行星公轉周期的平方等于軌道半長軸的立方?！边@一結果發(fā)表在 1619年出版的《宇宙和諧論》中。行星運動三定律的發(fā)現(xiàn)為經典天文學奠定了基石，并導致數(shù)十年后萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)。 1604 年 9 月 30 日在蛇夫座附近出現(xiàn)一顆新星，最亮時比木星還亮。開普 勒對這顆新星進行了 17個月的觀測并發(fā)表了觀測結果。歷史上稱它為開普勒新星 (這是一顆銀河系內的超新星 )。 1607 年，他觀測了一顆大彗星，就是后來的哈雷彗星。不僅在天文學上，開普勒在在光學領域的貢獻也是非常卓越的。他是近代光學的奠基者。他研究了小孔成像，并從幾何光學的角度加以解釋說明。他指出光的強度和光源的距離的平方成反比。開普勒研究過光的折射問題，認為折射的大小不能單單從物質密度的大小來考慮。例如油的密度比水的密度小，而它的折射卻比水的折射大。 1611 年，開普勒發(fā)表了《折光學》一書，闡述了光的折射原 理，為折射望遠鏡的發(fā)明奠定了基礎。他最早提出了光線和光束的表示法，還成功地改進了望遠鏡。開普勒還對人的視覺進行了研究，糾正了以前人們所認為的視覺是由眼睛的發(fā)射出光的錯誤觀點。他認為人 看見物體是因為物體所發(fā)出的光通過眼睛的水晶體投射在視網膜上，并且解釋了產生近視眼和遠視眼的原因。 1604年發(fā)表《對威蒂略的補充 天文光學說明》。 1611 年出版《光學》一書，這是一本闡述近代望遠鏡理論的著作。他把伽利略望遠鏡的凹透鏡目鏡改成小凸透鏡，這種望遠鏡被稱為開普勒望遠鏡。開普勒還發(fā)現(xiàn)大氣折射的近似定律，用很簡單的方法計算大氣折射，并且說明在天頂大氣折射為零。他最先認為大氣有重量，并且正確地說明月全食時月亮呈紅色是由于
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