orbit

Physisch

2022

Wir erklären, was ein Orbit ist und was er im Bereich der Chemie bedeutet. Auch elliptische Umlaufbahnen und Umlaufbahnen des Sonnensystems.

Eine Umlaufbahn kann verschiedene Formen haben, sei sie elliptisch, kreisförmig oder langgestreckt.

Was ist eine Umlaufbahn?

In körperlich, ist die Umlaufbahn die Bahn, die ein Körper um einen anderen beschreibt, um die er sich durch die Wirkung einer zentralen Kraft dreht, wie z Erdanziehungskraft Im Falle von Sterne himmlisch. Es geht um die Flugbahn, die ein Objekt bei der Bewegung um einen Schwerpunkt verfolgt, von dem es angezogen wird, im Prinzip ohne es jemals zu treffen, aber nicht vollständig wegzubewegen.

Bahnen sind seit dem 17. Jahrhundert (als Johannes Kepler und Isaac Newton die ihnen zugrunde liegenden physikalischen Gesetze formulierten) ein wichtiger Begriff für das Verständnis der Bewegung beim Universum, insbesondere im Hinblick auf die Himmelssterne und auch auf die subatomare Chemie.

Eine Umlaufbahn kann verschiedene Formen haben, entweder elliptisch, kreisförmig oder langgestreckt, und sie kann parabolisch (wie eine Parabel geformt) oder hyperbolisch (wie eine Hyperbel geformt) sein. Jedenfalls besteht jede Umlaufbahn aus den folgenden sechs Keplerschen Elementen:

  • Neigung der Bahnebene, dargestellt durch das Vorzeichen i.
  • Länge des aufsteigenden Knotens, dargestellt durch das Zeichen Ω.
  • Exzentrizität oder Abweichungsgrad eines Kreises, dargestellt durch das Vorzeichen e.
  • Große Halbachse oder der halbe längste Durchmesser, dargestellt durch das Zeichen a.
  • Argument für Perihel oder Periastrum, der Winkel, der vom aufsteigenden Knoten zum Periastrum geht, dargestellt durch das Zeichen ω.
  • Mittlere Anomalie der Zeit oder der Bruchteil von Wetter verstrichenes Orbital und dargestellt als Winkel, dargestellt durch das Vorzeichen M0.

Umlaufbahn in der Chemie

Jedes Atomorbital wird mit einer Zahl und einem Buchstaben ausgedrückt.

InChemie, sprechen wir von Bahnen bezüglich der Bewegung von Elektronen um den Kern desAtome, aufgrund der unterschiedlichen elektromagnetischen Ladungen, die sie aufweisen (negativ imElektronen und positiv im Kern von Protonen Ja Neutronen). Diese Elektronen haben keine definierte Flugbahn, sondern werden klassisch als Orbits bezeichnet, die als Atomorbitale bekannt sind, je nach Grad derEnergie sie bewirten.

Jedes Atomorbital wird mit einer Zahl und einem Buchstaben ausgedrückt. Die Zahl (1, 2, 3… bis 7) bezeichnet die Energieniveaus, mit denen diePartikel es bewegt sich, während die Buchstaben (s, p, d und f) die Form des Orbitals bezeichnen.

Ellipsenbahn

Eine elliptische Umlaufbahn ist eine Bahn, die anstelle eines Kreises eine Ellipse, dh einen abgeflachten und verlängerten Umfang, verfolgt. Diese Figur, die Ellipse, hat zwei Brennpunkte, wo die Mittelachsen jedes der beiden Kreise, aus denen sie besteht, sein würden; Darüber hinaus hat diese Art von Umlaufbahn eine Exzentrizität größer als null und kleiner als eins (0 entspricht einer kreisförmigen Umlaufbahn und 1 einer parabolischen).

Jede elliptische Umlaufbahn hat zwei bemerkenswerte Punkte:

  • Periapsis. Der dem Zentralkörper am nächsten gelegene Punkt auf der Umlaufbahn, um den die Umlaufbahn verfolgt wird (und sich an einem der beiden Brennpunkte befindet).
  • Apoapsis. Der am weitesten entfernte Punkt auf der Umlaufbahn vom Zentralkörper, um den die Umlaufbahn verfolgt wird (und sich an einem der beiden Brennpunkte befindet).

Umlaufbahnen des Sonnensystems

Der Planet Merkur hat die exzentrischste Umlaufbahn, vielleicht weil er näher an der Sonne liegt.

Die Umlaufbahnen, die von den Sternen unserer beschrieben werden Sonnensystem sie sind, wie in den meisten Planetensystemen, mehr oder weniger elliptisch. Im Zentrum steht der Star des Systems, unser Sonne, deren Schwere hält die Planeten in Bewegung; während Drachen in ihren jeweiligen parabolischen oder hyperbolischen Bahnen um die Sonne haben sie keine direkte Verbindung zum Stern. Ihrerseits, Satelliten von jedem der Planeten verfolgen auch Umlaufbahnen um jeden einzelnen, ebenso wie die Mond mit dem Erde.

Allerdings ziehen sich die Sterne auch gegenseitig an und erzeugen gegenseitige Gravitationsstörungen, wodurch sich die Exzentrizitäten der Umlaufbahnen mit der Zeit und untereinander ändern. Der Planet Merkur zum Beispiel hat die exzentrischste Umlaufbahn, vielleicht weil er näher an der Sonne liegt, aber auf der Liste folgt der Mars, der viel weiter entfernt ist. Venus und Neptun hingegen haben die am wenigsten exzentrischen Umlaufbahnen von allen.

Erdumlaufbahn

Die Erde umkreist wie ihre Nachbarplaneten die Sonne auf einer leicht elliptischen Bahn, die ungefähr 365 Tage (ein Jahr) dauert und die wir die Bewegung von nennen Übersetzung. Sprichwort Verschiebung es tritt bei etwa 67.000 Stundenkilometern auf.

Gleichzeitig gibt es vier Arten von möglichen Umlaufbahnen um die Erde, beispielsweise für künstliche Satelliten:

  • Niedrige Umlaufbahn (LEO). Von 200 bis 2.000 km der Planetenoberfläche.
  • Mittlere Umlaufbahn (MEO). Von 2.000 bis 35.786 km der Planetenoberfläche.
  • Hohe Umlaufbahn (HEO). Von 35.786 bis 40.000 km der Planetenoberfläche.
  • Geostationäre Umlaufbahn (GEO). 35.786 km von der Planetenoberfläche entfernt. Dies ist die mit dem Erdäquator synchronisierte Umlaufbahn, die mit null Exzentrizität ausgestattet ist und bei der ein Objekt für terrestrische Beobachter am Himmel unbeweglich erscheint.
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