Vi forklarer hva en bane er og hva dens betydning er innen kjemiområdet. Også elliptiske baner og baner i solsystemet.
Hva er en bane?
I fysisk, banen er banen beskrevet av et legeme rundt et annet, som det roterer rundt ved påvirkning av en sentral kraft, som f.eks. Tyngdekraft i tilfelle av stjerner himmelsk. Det handler om banen som et objekt sporer når det beveger seg rundt et tyngdepunkt som det tiltrekkes av, i prinsippet uten noen gang å treffe det, men ikke bevege seg helt bort.
Baner er siden det syttende århundre (da Johannes Kepler og Isaac Newton formulerte de grunnleggende fysiske lovene som styrer dem) et viktig konsept for forståelsen av bevegelse på univers, spesielt med tanke på de himmelske stjernene og også til subatomær kjemi.
En bane kan ha forskjellige former, enten elliptisk, sirkulær eller langstrakt, og den kan være parabolsk (formet som en parabel) eller hyperbolsk (formet som en hyperbel). Uansett, hver bane består av følgende seks Kepler-elementer:
- Helning av banens plan, representert ved tegnet i.
- Lengde av den stigende noden, representert ved tegnet Ω.
- Eksentrisitet eller avviksgrad for en sirkel, representert ved tegnet e.
- Halvhovedakse, eller halvparten av den lengste diameteren, representert ved tegnet a.
- Argument for perihelion eller periastrum, vinkelen som går fra den stigende noden til periastrum, representert ved tegnet ω.
- Gjennomsnittlig anomali av tiden, eller brøkdelen av vær forløpt orbital og representert som vinkel, representert ved tegnet M0.
Bane i kjemi
Ikjemi, snakker vi om baner angående bevegelsen av elektroner rundt kjernen tilatomer, på grunn av forskjellen i elektromagnetiske ladninger de presenterer (negative ielektroner og positiv i kjernen av protoner Y nøytroner). Disse elektronene har ikke en definert bane, men er klassisk beskrevet som baner kjent som atomorbitaler, avhengig av graden avEnergi de vert.
Hver atombane er uttrykt med et tall og en bokstav. Tallet (1, 2, 3... opptil 7) angir energinivåene sompartikkel den beveger seg, mens bokstavene (s, p, d og f) angir formen på orbitalen.
Elliptisk bane
En elliptisk bane er en som i stedet for en sirkel, sporer en ellipse, det vil si en flat og langstrakt omkrets. Denne figuren, ellipsen, har to foci, der de sentrale aksene til hver av de to sirklene som utgjør den, vil være; Videre har denne typen bane en eksentrisitet større enn null og mindre enn én (0 tilsvarer en sirkulær bane og 1 til en parabol).
Hver elliptisk bane har to bemerkelsesverdige punkter:
- Periapsis. Det nærmeste punktet på banebanen til det sentrale legemet som banen er sporet rundt (og plassert ved en av de to brennpunktene).
- Apoapsis. Det fjerneste punktet på banebanen fra det sentrale legemet som banen er sporet rundt (og plassert ved en av de to fokusene).
Solsystemets baner
Banene beskrevet av stjernene til vår Solsystemet de er, som i de fleste planetsystemer, av den mer eller mindre elliptiske typen. I sentrum står systemets stjerne, vår Sol, hvem sin gravitasjon holder planeter i bevegelse; mens drager i sine respektive parabolske eller hyperbolske baner rundt solen har de ikke en direkte forbindelse med stjernen. For deres del, satellitter av hver av planetene sporer også baner rundt hver enkelt, det samme gjør Måne med Jord.
Stjernene tiltrekker seg imidlertid også hverandre, og genererer gjensidige gravitasjonsforstyrrelser, noe som gjør at eksentrisitetene til banene varierer med tiden og med hverandre. For eksempel er planeten Merkur den med mest eksentriske bane, kanskje fordi den er nærmere Solen, men den følges på listen av Mars, mye lenger unna. Venus og Neptun har derimot de minst eksentriske banene av alle.
Jordbane
Jorden, i likhet med sine naboplaneter, går i bane rundt solen i en lett elliptisk bane, som tar omtrent 365 dager (ett år) og som vi kaller bevegelsen til oversettelse. Ordtak forskyvning det skjer i omtrent 67 000 kilometer i timen.
Samtidig er det fire typer mulige baner rundt jorden, for eksempel for kunstige satellitter:
- Lav bane (LEO). Fra 200 til 2000 km av planetoverflaten.
- Gjennomsnittlig bane (MEO). Fra 2 000 til 35 786 km av planetoverflaten.
- Høy bane (HEO). Fra 35 786 til 40 000 km av planetoverflaten.
- Geostasjonær bane (GEO). På 35 786 km fra planetens overflate. Dette er banen synkronisert med jordens ekvator, utstyrt med null eksentrisitet og hvor et objekt fremstår som ubevegelig på himmelen for jordiske observatører.