Иоганн Кеплер Три закона Кеплера. Иоганн Кеплер (1571-1630) Иоганн Кеплер - великий немецкий астроном и математик. Он открыл три основных закона движения. - презентация

1 Иоганн Кеплер Три закона Кеплера

2 Иоганн Кеплер ( ) Иоганн Кеплер - великий немецкий астроном и математик. Он открыл три основных закона движения планет, изобрел оптическую систему, применяемую в частности, в современных рефракторах-телескопах Кеплеру пришлось за жизнь хлебнуть немало забот. Он был болезнен,страдал странной болезнью- множественностью зрения.

3 Иоганн Кеплер родился в Южной Германии в бедной протестантской семье. После обучения в монастырской школе в 1596 г. поступил в духовную семинарию при Тюбингенской академии. В эти годы он познакомился с гелиоцентрической системой Н. Коперника и сразу стал её сторонником. По окончании Академии в 1593 г. Кеплер, обвиненный в свободомыслии, не был допущен к богословской карьере и получил должность школьного учителя математики.

4 В 1597 году Кеплер женится на вдове Барбаре Мюллер фон Мулек. Их первые двое детей умирают во младенчестве, а жена заболевает эпилепсией. В довершение невзгод начинаются гонения на протестантов. Кеплер занесён в список изгоняемых «еретиков» и вынужден покинуть город. В 1600 г. он приехал в Прагу к знаменитому астроному Т. Браге, после смерти которого получил материалы его многочисленных наблюдений. Барбара Мюллер фон Мулек Иоганн Кеплер

5 Будучи великолепным наблюдателем, Тихо Браге за много лет составил объёмный труд по наблюдению планет и сотен звёзд, причём точность его измерений была существенно выше, чем у всех предшественников. На протяжении нескольких лет Кеплер внимательно изучает данные Браге и в результате тщательного анализа приходит к выводу, что траектория движения Марса представляет собой не круг, а эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце положение, известное сегодня как первый закон Кеплера.

6 С древнейших времен считалось, что небесные тела движутся по «идеальным кривым» - окружностям. Геоцентрическая система Птолемея Клавдий Птолемей (ок. 90 – ок. 160)

7 В теории Николая Коперника, создателя гелиоцентрической системы мира, круговое движение также не подвергалось сомнению. Николай Коперник (1473–1543) Гелиоцентрическая система мира Коперника

8 Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Первый закон Кеплера: Иллюстрация первого закона Кеплера на примере движения спутников Земли

9 Дальнейший анализ привёл ко второму закону: радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, в равное время описывает равные площади. Это означало, что чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.

10 Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади. Второй закон Кеплера (закон равных площадей): Иллюстрация второго закона Кеплера на примере движения спутника Земли

11 Оба закона были сформулированы Кеплером в 1609 году в книге «Новая астрономия», причём, осторожности ради, он относил их только к Марсу. Новая модель движения вызвала огромный интерес среди учёных- коперниканцев, хотя не все они её приняли. Галилей кеплеровы эллипсы решительно отверг.

12 В 1610 году Галилей сообщает Кеплеру об открытии спутников Юпитера. Кеплер встречает это сообщение недоверчиво и в полемической работе «Разговор со Звёздным вестником» приводит несколько юмористическое возражение: «непонятно, к чему быть (спутникам), если на этой планете нет никого, кто бы мог любоваться этим зрелищем». Но позже, получив свой экземпляр телескопа, Кеплер изменил своё мнение, подтвердил наблюдение спутников и сам занялся теорией линз. Результатом стали усовершенствованный телескоп и фундаментальная работа «Диоптрика».

13 Иоганн Кеплер в 1611 г. усовершенствовал телескоп Галилея, заменив рассеивающую линзу в окуляре собирающей. Это позволило увеличить поле зрения и вынос зрачка, однако система Кеплера даёт перевёрнутое изображение. Преимуществом трубы Кеплера является также и то, что в ней имеется действительное промежуточное изображение, в плоскость которого можно поместить измерительную шкалу. По сути, все последующие телескопы-рефракторы являются трубами Кеплера.

14 В 1612 году, собрав скудные средства, Кеплер переезжает в Линц, где прожил 14 лет. Кеплер продолжает астрономические исследования и в 1618 году открывает третий закон. Этот результат Кеплер публикует в завершающей книге «Гармония мира», причём применяет его уже не только к Марсу, но и ко всем прочим планетам (включая, естественно, и Землю), а также к галилеевым спутникам.

15 Третий закон Кеплера Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся между собой как кубы больших полуосей их орбит.

16 В 1626 году в ходе Тридцатилетней войны Линц осаждён и вскоре захвачен. Начинаются грабежи и пожары; в числе прочих сгорает типография. Кеплер переезжает в Ульм. В 1630 году отправляется к императору в Регенсбург, чтобы получить хотя бы часть жалованья. По дороге сильно простужается и вскоре умирает.

17 Законы Кеплера соединяли в себе ясность, простоту и вычислительную мощь, хотя мистическая форма его системы мира основательно засоряла реальную суть великих открытий Кеплера. Тем не менее уже современники Кеплера убедились в точности новых законов, хотя их глубинный смысл до Ньютона оставался непонятным. Никаких попыток реанимировать модель Птолемея или предложить иную систему движения, кроме гелиоцентрической, больше не предпринималось. Заслуга Кеплера в том, что он открыл законы, не зная законы Всемирного тяготенья.Объяснить законы смог только Исак Ньютон.

18 Работа: Скрябиной Анастасии.