We leggen uit wat een baan is en wat de betekenis ervan is op het gebied van chemie. Ook elliptische banen en banen van het zonnestelsel.
Wat is een baan?
In fysiek, de baan is het traject beschreven door een lichaam rond een ander, waaromheen het draait door de werking van een centrale kracht, zoals de Zwaartekracht in het geval van sterren hemel. Het gaat om de baan die een object aflegt wanneer het beweegt rond een zwaartepunt waardoor het wordt aangetrokken, in principe zonder het ooit te raken, maar niet volledig weg te bewegen.
Banen zijn sinds de zeventiende eeuw (toen Johannes Kepler en Isaac Newton de fundamentele natuurwetten formuleerden die ze beheersen) een belangrijk concept voor het begrip van de beweging Bij universum, vooral met betrekking tot de hemelsterren en ook tot subatomaire chemie.
Een baan kan verschillende vormen hebben, elliptisch, cirkelvormig of langwerpig, en het kan parabolisch (in de vorm van een parabool) of hyperbolisch (in de vorm van een hyperbool) zijn. Hoe het ook zij, elke baan omvat de volgende zes Kepleriaanse elementen:
- Helling van het vlak van de baan, weergegeven door het teken i.
- Lengte van de oplopende knoop, weergegeven door het teken .
- Excentriciteit of mate van afwijking van een cirkel, weergegeven door het teken e.
- Halve hoofdas, of de helft van de langste diameter, weergegeven door het teken a.
- Argument van perihelium of periastrum, de hoek die gaat van de stijgende knoop naar het periastrum, weergegeven door het teken ω.
- Gemiddelde anomalie van de tijd, of de fractie van weer verstreken orbitaal en weergegeven als hoek, weergegeven door het teken M0.
Baan in de chemie
Inchemie, spreken we van banen met betrekking tot de beweging van elektronen rond de kern van deatomen, vanwege het verschil in elektromagnetische ladingen die ze presenteren (negatief in deelektronen en positief in de kern van protonen ja neutronen). Deze elektronen hebben geen gedefinieerd traject, maar worden klassiek beschreven als banen die bekend staan als atomaire orbitalen, afhankelijk van de mate vanEnergie zij hosten.
Elke atomaire orbitaal wordt uitgedrukt met een cijfer en een letter. Het getal (1, 2, 3… t/m 7) geeft de energieniveaus aan waarmee dedeeltje het beweegt, terwijl de letters (s, p, d en f) de vorm van de orbitaal aangeven.
Elliptische baan
Een elliptische baan is er een die in plaats van een cirkel een ellips volgt, dat wil zeggen een afgeplatte en langwerpige omtrek. Deze figuur, de ellips, heeft twee brandpunten, waar de centrale assen van elk van de twee cirkels waaruit ze bestaat zouden zijn; Bovendien heeft dit type baan een excentriciteit groter dan nul en kleiner dan één (0 is gelijk aan een cirkelvormige baan en 1 aan een parabool).
Elke elliptische baan heeft twee opvallende punten:
- Periapsis. Het dichtstbijzijnde punt op het baanpad naar het centrale lichaam waaromheen de baan wordt getraceerd (en dat zich in een van de twee brandpunten bevindt).
- Apoapsis. Het verste punt op het baanpad vanaf het centrale lichaam waaromheen de baan wordt gevolgd (en gelegen in een van de twee brandpunten).
Banen van het zonnestelsel
De banen beschreven door de sterren van onze Zonnestelsel ze zijn, zoals in de meeste planetenstelsels, van het min of meer elliptische type. In het midden staat de ster van het systeem, onze zon, van wie zwaartekracht houdt de planeten in beweging; Terwijl de vliegers in hun respectievelijke parabolische of hyperbolische banen rond de zon hebben ze geen directe link met de ster. Voor hun deel, satellieten van elk van de planeten volgen ook banen om elkaar heen, net als de Maan met de aarde.
De sterren trekken echter ook elkaar aan, waardoor onderlinge zwaartekrachtsverstoringen ontstaan, waardoor de excentriciteiten van de banen met de tijd en met elkaar variëren. De planeet Mercurius is bijvoorbeeld degene met de meest excentrische baan, misschien omdat hij dichter bij de zon staat, maar hij wordt op de lijst gevolgd door Mars, veel verder weg. Venus en Neptunus daarentegen hebben de minst excentrische banen van allemaal.
baan om de aarde
De aarde draait, net als haar naburige planeten, om de zon in een licht elliptische baan, die ongeveer 365 dagen (een jaar) duurt en die we de beweging van vertaling. Gezegde verplaatsing het gebeurt bij ongeveer 67.000 kilometer per uur.
Tegelijkertijd zijn er vier soorten mogelijke banen rond de aarde, bijvoorbeeld voor kunstmatige satellieten:
- Lage baan (LEO). Van 200 tot 2.000 km van het planeetoppervlak.
- Gemiddelde baan (MEO). Van 2.000 tot 35.786 km van het planeetoppervlak.
- Hoge baan (HEO). Van 35.786 tot 40.000 km van het planeetoppervlak.
- Geostationaire baan (GEO). Op 35.786 km van het planeetoppervlak. Dit is de baan die is gesynchroniseerd met de evenaar van de aarde, begiftigd met nul excentriciteit en waarbij een object onbeweeglijk in de lucht lijkt voor aardse waarnemers.