Upload
others
View
529
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ใบความรเรอง ระบบสรยะ
กำาเนดเอกภพเอกภพ หรอ จกรวาล ในทางดาราศาสตรนน คอ พนทอนกวาง
ใหญมหาศาลสดทจะจนตนาการได ประกอบดวย ดวงอาทตย ดาวเคราะห ทรวมทงโลก กาแลคซ ทางชางเผอก และกาแลกซอน ๆ อกมากมาย และยงมพนทวางเปลาระหวางกาแลคซ
สงทตนเตนลาสดกบการกำาเนดของเอกภพกคอ ความรทวากำาเนดทแทจรงของเอกภพไมใชบกแบง (การระเบดใหญ) แตมเหตการณหลายขนตอนเกดขนกอนหนานน และเมอยอนเวลาขนไปอกเรากไดรวาเอกภพเกดขนมาจากศนย เมอคดจากสามญสำานกธรรมดากไมนาจะแปลกอะไรเลย แตเมอคดยอนกลบจากปจจบนไปสอดต เราจะพบกบเอกภพทมทงสภาพทมความหนาแนนและความรอนสงเปนอนนต ซงฮอวคงและเพนโรส เรยกสภาพนวาจดซงกลารต (Singularity) ซงในสภาพนนเราจะไมสามารถบอกได (ทางทฤษฎ) เลยวากอนหนานนเอกภพมความเปนมาอยางไร นนกคอเทาทผานมานกวทยาศาสตรไมสามารถบอกไดงายนกวาเอกภพเกดมาจากศนย ตราบใดทพสจนทางทฤษฎไมได ถงจะเชอกบอกไมได แตในปจจบนนกวทยาศาสตรสามารถบอกไดแลว นนกแสดงวามนษยไดสามารถ ตผานจดซงกลารต ไดแลวซงนบเปนความกาวหนาทนาตนเตน
ทฤษฎเกยวกบกำาเนดและความเปนมาของเอกภพเปนสาขาวจยสำาคญอนหนงของดาราศาสตร ทฤษฎเอกภพนนดงเดมมรากฐานมา
18
จากทฤษฎสมพทธภาพของไอนสไตน ทฤษฎนชวยใหความรเกยวกบเอกภพของเรากาวหนาอยางมากกจรง แตทางทฤษฎนกมจดออนทสำาคญจดหนงเกยวกบกำาเนดของเอกภพ ตราบใดทคดจากฐานของทฤษฎสมพทธภาพเราจะไมสามารถแกปญหาเกยวกบกำาเนด ของเอกภพไดเลย เพราะฉะนนในสมยกอนถาเราถามนกวทยาศาสตรทศกษาเกยวกบเอกภพวา เอกภพเกดขนมาไดอยางไร ผถกถามมกจะตอบแบบหามถามตอวา มแตพระเจาเทานนทร นนกคอไมมใครตอบไดนนเอง แตในชวงไมกปทผานมา ทฤษฎของอนภาคพนฐานทจำาเปนมากในการคดเกยวกบกำาเนดเอกภพไดพฒนากาวหนาอยางรวดเรว ชวยใหเราสามารถพบทางแกปรศนาของเอกภพแนวทางใหมนได เหตผลททฤษฎของอนภาคพนฐานเขามาเกยวของกเพราะเอกภพซงปจจบนกวางใหญไพศาลนน ตอนทกำาเนดทกสงทกอยางยงรวมตวอดแนน ทงความหนาแนนและอณหภมจะสงเปนอนนต ในสภาพเชนนนสสารทงหลายจะแยกตวออกเปนอนภาคพนฐานทสดในระดบควารก และนคอเหตผล ททฤษฎอนภาคพนฐานตองเขามาเกยวของในการศกษาเกยวกบกำาเนดของเอกภพ
ประวตการศกษาการกำาเนดของเอกภพเรมจากไอนสไตนเราอาจกลาวไดวาการศกษาเอกภพปจจบนนน มตนกำาเนด
รากฐานมาจากทฤษฎสมพทธภาพของไอนสไตน ไอนสไตนเปนผททำาใหเกดการศกษาเกยวกบเอกภพนนเปนวทยาศาสตร แทนทจะเปนเพยงความเชอหรอศาสนา ซงกอนหนานนเรามกจะคดเพยงวาเอกภพเปนสถานทใหดาวและกาแลกซอาศยอย ไมไดเปนจดสำาคญของการศกษาคนควา ในป ๑๙๑๗ ไอนสไตนไดใชทฤษฎสมพทธภาพ ในการศกษาเกยวกบเอกภพ ในตอนแรก ๆ ไอนสไตนไดใชทฤษฎของเขากบโมเดลเอกภพทหยดนง สมำาเสมอเหมอนกนทกทศทาง ซงกคอโมเดลของเอกภพปดสมำาเสมอและเหมอนกนทกทศทาง หมายความวาถาดในบรเวณแคบ ๆ ของเอกภพอาจจะมโลก มดาวเสาร ฯลฯ แตเมอดในวงกวางขวางแลว ไมวา
19
จะมองไปทศทางไหนเอกภพจะเหมอนกนทงหมด ไมมทไหนทจะพเศษกวาทอน ปจจบน เราเรยกความคดนวา กฎของเอกภพ ซงเปนความคดพนฐานในการศกษาเอกภพในปจจบน แลวผลของการคำานวณปรากฏออกมาตรงกนขามกบทคาดไว ไอนสไตนพบวาตามโมเดลเอกภพทปดน เอกภพจะหดตวแทนทจะหยดนงอยางทคดไว ซงทจรงแลวนเปนสงทพอคาดคะเนได เพราะทฤษฎสมพทธภาพของไอนสไตนนนทจรงกคอการขยายทฤษฎแรงโนมถวงของนวตน ถาในเอกภพมมวลสารอยอยางสมำาเสมอ มนจะดงดดซงกนและกนเขาหากนซงกคอเอกภพจะหดตวนนเอง
นยามดาวในเอกภพ ประกอบดวยกาแลกซทมขนาดและรปรางแตกตางกน
ออกไปเปนลาน ๆ กาแลกซ และภายในกาแลกซเองจะประกอบดวยดวงดาวตาง ๆ ทงดาวฤกษ ดาวเคราะห ฝน และกลมเนบวลา อกเปนลาน ๆ ดวง
ดาวฤกษ หมายถง ดวงดาวทมแสงสวางในตวเอง ดวงอาทตยเปนดาวฤกษดวงหนง ดาวฤกษ ประกอบดวยแกสไฮโดเจนและแกสฮเลยมถงรอยละ ๙๙
ดาวเคราะห หมายถง วตถขนาดใหญทโคจรรอบดาวฤกษหรอดวงอาทตย ดาวเคราะห ม ๒ ประเภทใหญ ๆ คอ
- ดาวเคราะหหน เชน ดาวพธ ดาวศกร โลก ดาวองคาร - ดาวเคราะหแกส เชน ดาวพฤหสบด ดาวเสาร ดาวยเรนส
ดาวเนปจน
กำาเนดระบบสรยะระบบสรยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทตยและ
บรวารซงโคจรอยรอบดวงอาทตย ไดแก ดาวเคราะห ๘ ดวง บรวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหนอยและดาวหาง ดาวเคราะห ๔ ดวง ท
20
อยใกลดวงอาทตย เรยกวา ดาวเคราะหชนใน ซงเปนดาวเคราะหขนาดเลกและมพนผวเปนของแขง ไดแก ดาวพธ ดาวศกร โลก และดาวองคาร ดาวเคราะห ๔ ดวงทอยถดออกไป เรยกวา ดาวเคราะหชนนอก ซงมขนาดใหญและมองคประกอบสวนใหญเปนกาซ ไดแก ดาวพฤหส ดาวเสาร ดาวยเรนส และดาวเนปจน สวนดาวพลโต ทมขนาดเลกและมพนผวเปนของแขง ตอนนไดประกาศสถานะภาพเปนดาวเคราะหแคระ
รปภาพแสดงระบบสรยะ
ระบบสรยะเกดจากกลมกาซและฝนในอวกาศ ยบรวมกนภายใตอทธพลของแรงโนมถวง เมอ ๔,๖๐๐ ลานปทผานมา ทใจกลางของกลมกาซเกดเปนดาวฤกษ คอ ดวงอาทตย เศษฝนและกาซทเหลอจากการเกดเปนดาวฤกษ เคลอนทอยลอมรอบเกดการชนและรวมตวกนเปนภายใตอทธพลของแรงโนมถวงในชวงเวลาหลายรอยลานป ในทสดกลายเปนดาวเคราะหบรวารและวตถอนๆ ในระบบสรยะ
21
รปภาพแสดงกำาเนดระบบสรยะ
ขอมลทนาร-ระบบสรยะมขนาดเสนผานศนยกลาง ๑๒,๐๐๐ ลานกโลเมตร-๙๙ % ของเนอสารทงหมดของระบบสรยะ รวมอยทดวงอาทตย
ดวงอาทตย (The sun)
ดวงอาทตย เปนดาวฤกษทอยใกลโลกของเรามากทสด มองคประกอบสวนใหญเปนกาซไฮโดรเจน ทใจกลางของดวงอาทตย
22
อณหภมและแรงดนสงมากจนทำาใหกาซไฮโดรเจนหลอมรวมกนเปนกาซฮเลยม และแผพลงงานออกมาอยางมหาศาลเปนความรอนและแสงสวาง เรยกปฏกรยานวา ปฏกรยานวเคลยรฟวชน พลงงาน“ ”ความรอนและแสงสวางจากดวงอาทตยนเองทเออใหเกดสงมชวตบนโลกของเรา
โครงสรางภายในของดวงอาทตย ประกอบดวย1. แกนกลาง มอณหภมสงกวา ๑๕ ลานองศาเซลเซยส2. โซนการแผรงส พลงงานความรอนถายทอดออกสสวนนอกใน
รปแบบคลน3. โซนการพารงส อยเหนอโซนการแผรงส พลงงานความรอนใน
โซนนถกถายทอดออกสสวนนอกโดยการเคลอนทของกาซ4. โฟโตสเฟยร เปนพนผวของดวงอาทตย อยเหนอโซนการพารงส
เราสงเกตพนผวสวนนไดในชวงคลนแสง มอณหภมประมาณ ๕,๕๐๐ องศาเซลเซยส
5. โครโมสเฟยร เปนบรเวณทอยเหนอขนมาจากชนโฟโตสเฟยร มอณหภมสงประมาณ ๑๐,๐๐๐ องศาเซลเซยส
6. คอโรนา เปนบรรยากาศชนนอกสดของดวงอาทตยแผออกไปในอวกาศหลายลานกโลเมตร มอณหภมสงมากกวา ๑ ลานองศาเซลเซยส
จดบนดวงอาทตยเกดจากการเปลยนแปลงของสนามแมเหลกทพนผวดวงอาทตย
ทำาใหบรเวณดงกลาวมอณหภมตำากวาบรเวณรอบขาง จงมความสวางนอยกวาบรเวณขางเคยงสงเกตเหนเปนจดดำา จดบนดวงอาทตยบางจดมขนาดใหญกวาโลกเราหลายเทา จดบนดวงอาทตยมจำานวนเพมขนสงสดทก ๆ ๑๑ ป ซงสมพนธกบการประทจาทพนผวของดวงอาทตย ทเรยกวา โซลารแฟลร “ ” (Solar Flare)
23
รปภาพแสดงจดบนดวงอาทตย
คำาเตอน หามมองดดวงอาทตยโดยตรงดวยตาเปลา หรอจากกลองสอง
ทางไกลและกลองโทรทรรศน เพราะพลงงานของแสงอาทตยจะทำาใหตาบอดได ควรสงเกตดวงอาทตยทางออมโดยใชฉากหรอกระดาษสขาวรบภาพของดวงอาทตยจากกลองสองทางไกลหรอกลองโทรทรรศน
ดาวพธ (Mercury)
24
ดาวพธ เปนดาวเคราะหซงอยใกลกบดวงอาทตยมากทสด เปนดาวเคราะหขนาดเลกและไมมดวงจนทรเปนบรวาร โครงสรางภายในของดาวพธประกอบไปดวยแกนเหลกขนาดใหญ มรศมประมาณ ๑,๘๐๐-๑,๙๐๐ กโลเมตร ลอมรอบดวยชนทเปนซลเกท ซงหนาเพยง ๕๐๐-๖๐๐ กโลเมตร บางสวนของแกนอาจจะยงหลอมละลายอย ดาวพธโคจรรอบดวงอาทตย ๑ รอบ ใชเวลา ๘๗.๙๖๙ วน
ดาวพธ ถกเยยมเยอนดวยยานอวกาศเพยงลำาเดยวคอ ยานมารเนอร ๑๐ ในป พ.ศ. ๒๕๑๗ ซงไดทำาการสำารวจและทำาแผนทพนผวดาวพธเปนครงแรก แตเนองจากดาวพธอยใกลดวงอาทตยมาก จงสามารถทำาแผนทไดเพยงรอยละ ๔๕ ของพนททงหมด พนผวดาวพธเตมไปดวยหลมบอมากมาย คลายกบพนผวดวงจนทร มเทอกเขาสงใหญและแองทราบขนาดใหญอยทวไป แองทราบแคลอรส เปนแองทราบขนาดใหญซงมขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ ๑,๓๐๐ กโลเมตร ทำาใหนกดาราศาสตรสนนษฐานวา แองทราบขนาดใหญนเกดจากการพงชนของอกกาบาตในยคเรมแรกของระบบสรยะ
รปภาพแสดงพนผวเตมไปดวยหลมอกาบาตคลายกบดวงจนทร
ดาวพธ ไมมชนบรรยากาศหอหม และการทดาวพธอยใกลดวงอาทตยมากทำาใหอณหภม ทพนผวดาวพธในเวลากลางวนและกลางคนแตกตางกนมากถง ๖๐๐ องศาเซลเซยส โดยมอณหภม ใน
25
เวลากลางวนสงถง ๔๓๐ องศาเซลเซยส และลดลงเหลอ - ๑๘๐ องศาเซลเซยสในเวลากลางคน ฉายาของดาวเคราะหน คอ เตาไฟแชแขง มาเรวแหงระบบสรยะ และ เทพเจาแหงการสอสาร
ดาวศกร (Venus)
ดาวศกร อย หางจากดวงอาทตยเปนลำาดบท ๒ เปนดาวเคราะหทมขนาดใหญเปนอนดบท ๖ และไมมดวงจนทรเปนบรวาร ดาวศกรมลกษณะทคลายคลงกบโลกจนไดชอวาเปนดาวเคราะหฝาแฝดกบโลกของเรา โครงสรางภายในของดาวศกรประกอบไปดวยแกนกลางทเปนเหลก มรศมประมาณ ๓,๐๐๐ กโลเมตร หอหมดวยชนแมนเทลทมความหนาประมาณ ๓,๐๐๐ กโลเมตร และเปลอกแขง ทประกอบดวยหนซลเกต ดาวศกรโคจรรอบดวงอาทตย ๑ รอบ ใชเวลา ๒๒๕ วน
ยานอวกาศลำาแรกทเดนทางไปดาวศกร คอ มารเนอร ๒ ใน พ.ศ. ๒๕๐๕ หลงจากนนกมอกหลายลำา จนกระทงในป พ.ศ. ๒๕๓๓ ยานอวกาศแมกเจลแลน ไดใชเรดารในการสำารวจผานชนบรรยากาศทหนาแนนของดาวศกรเพอทำาแผนทพนผวของดาว การสำารวจโดยใชสญญาณเรดารน ทำาใหทราบถงความสงตำาของพนผวดาวศกร ไดพบวาพนผวดาวศกรปกคลมไปดวยทราบทเกดจากการระเบดของภเขาไฟและภเขาไฟขนาดใหญหลายแหง นอกจากนยงพบวาพนผวดาวศกรไมมหลมอกกาบาตขนาดเลกกระจายอยทวไปเชนเดยวกบดาวพธ ทงนเปนเพราะวาอกาบาตจะถกเผาไหม จนหมดในระหวางทเดน
26
ทางเขาสชนบรรยากาศทหนาแนนของดาวศกร ชนบรรยากาศของดาวศกรนนมความหนาแนนมาก ความดนบรรยากาศทพนผวดาวศกรมคาประมาณ ๙๐ เทาของความดนบรรยากาศทพนผวโลก หรอมคาเทากบความดนทใตทะเลลก ๑ กโลเมตร บรรยากาศของดาวศกรประกอบดวยกาซคารบอนไดออกไซดเปนสวนใหญ และมชนเมฆอยหลายชนทประกอบไปดวยกาซซลเฟอรไดออกไซด (กรดกำามะถน) ซงมความหนาหลายกโลเมตร ทำาใหเราไมสามารถสงเกตเหนพนผวดาวศกรได
ชนบรรยากาศทหนาทบนทำาใหเกดสภาวะเรอนกระจก กกเกบความรอนไวภายใตชนบรรยากาศ ทำาใหอณหภมพนผวสงถง ๖๐๐-๙๐๐ องศาเซลเซยส จะเหนวาพนผวดาวศกรรอนกวาพนผวดาวพธมากทง ๆ ทมนอยไกลจากดวงอาทตยกวาดาวพธถงสองเทากตาม ดาวศกรเปนดาวเคราะหทมความผกพนกบมนษยบนโลกมานาน ซงไดรบฉายาจำานวนมาก เชน คแฝดของโลก ดาวประกายพรก ดาวประจำาเมอง เทพเจาแหงความงาม สาวงามรอนระอ เปนตน
โลก (The Earth)
โลก ดาว“ เคราะหสนำาเงน” เปนดาวเคราะหดวงเดยวในระบบสรยะทมสภาวะแวดลอมเอออำานวยตอการดำารงชวตของสงมชวต โลกอยหางจากดวงอาทตยเปนลำาดบท ๓ และมขนาดใหญ เปนอนดบท ๕ ในบรรดาดาวเคราะหทงหมดใน
27
ระบบสรยะ โครงสรางภายในของโลกประกอบดวยแกนกลางชนในทเปนเหลก มรศมประมาณ ๑.๒๐๐ กโลเมตร หอหมดวยแกนกลางชนนอกทเปนของเหลวประกอบดวยเหลกและซลเฟอร มความหนาประมาณ ๒,๒๐๐ กโลเมตร ถดขนมาเปนชนแมนเทลทเปนของเหลวหนด ประกอบไปดวย เหลก แมกนเซยม ซลกอน และธาตอนๆ มความหนาประมาณ ๓,๐๐๐ กโลเมตร เปลอกโลกเปนของแขงมองคประกอบสวนใหญเปนแรควอตซ (ซลกอนไดออกไซด) และเฟลสปาร โลกโคจรรอบดวงอาทตย ๑ รอบ ใชเวลา ๓๖๕ วน
ชนบรรยากาศของโลกประกอบไปดวยไนโตรเจน ๗๗ % ออกซเจน ๒๑% ทเหลอเปนอารกอน คารบอนไดออกไซด และนำา กาซคารบอนไดออกไซดชวยในการกกเกบความรอนไวภายใตชนบรรยากาศ โดยอาศยสภาวะเรอนกระจก ทำาใหโลกมความอบอนไมหนาวเยนจนเกนไปสำาหรบสงมชวต อยางไรกตามถาปรมาณกาซคารบอนไดออกไซดเพมขนมากจนเกนไปกจะทำาใหโลกรอนขน ซงอาจสงผลใหสงมชวตไมสามารถดำารงอยไดเชนกน
นอกจากน โลกยงมสนามแมเหลกทเกดจากการหมนรอบตวเองของโลก ถงแมวาจะมความเขมไมมากนก แตชวยปกปองมใหอนภาคทมพลงงานสงจากอวกาศเดนทางผานมาทผวโลกได โดยสนามแมเหลกจะกกใหอนภาคเดนทางไปตามเสนแรงแมเหลก และเขาสชนบรรยากาศไดเพยงทขวโลกเหนอและขวโลกใตเทานน ซงเปนตำาแหนงของขวแมเหลกโลกนนเอง เมออนภาคเหลานทำาปฏกรยากบโมเลกลกาซในชนบรรยากาศ ทำาใหเกดแสงสสวยงามสงเกตเหนบนทองฟายามคำาคน เรยกวา แสงเหนอแสงใต “ ” (Aurora) ตามบรเวณทปรากฏนนเอง ฉายาของโลกทรจกกนกคอ เทพแหงความอดมสมบรณดาวองคาร (Mars)
28
ดาวองคาร เปนดาวเคราะหทอยหางจากดวงอาทตยเปนอนดบท ๔ ในบรรดาดาวเคราะหทงหมด ดาวองคารมขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ ๐.๕ เทาของโลก ดาวองคารมโครงสรางภายในประกอบดวยแกนกลางทเปนของแขง มรศมประมาณ ๑,๗๐๐ กโลเมตร หอหมดวยชนแมนเทลทเปนหนเหลวหนดหนาประมาณ ๑,๖๐๐ กโลเมตร และมเปลอกแขงเชนเดยวกบโลก
เราสงเกตเหนดาวองคารเปนสแดง เพราะมพนผวทประกอบไปดวยออกไซดของเหลก หรอ สนมเหลกนนเอง พนผวดาวองคารเตมไปดวยหบเหวตาง ๆ มากมาย มหบเหวขนาดใหญชอหบเหว มารเนอรส มความยาวถง ๔,๐๐๐ กโลเมตร กวาง ๖๐๐ กโลเมตร และลก ๘ กโลเมตร นอกจากน ดาวองคารยงมภเขาไฟทสงทสดในระบบสรยะชอภเขาไฟโอลมปส ทมความสงถง ๒๕ กโลเมตร และมฐาน ทแผออกไปเปนรศม ๓๐๐ กโลเมตร
ดาวองคารมบรรยากาศทเบาบางมาก ประกอบดวยคารบอนไดออกไซดเปนสวนใหญ กาซเหลานเกดจากการระเหดของนำาแขงแหง (คารบอนไดออกไซดแขง) ทปกคลมอยทวไปบนพนผว ดาวองคาร โดยเฉพาะทบรเวณขวเหนอและขวใตของดาวมนำาแขงปกคลมอยตลอดเวลา
ดาวองคารเปนดาวเคราะหทเปนทชนชอบของผแตงนยายวทยาศาสตร ตงแตเมอหลายสบป ทผานมา เมอเรมมการสงเกตดาวองคารผานกลองโทรทรรศน และพบรปรางพนผวทคลายกบคลอง สงนำาของมนษยดาวองคาร (ถามสงมชวตอยจรงบนดาวองคาร) แตหลงจากทองคการนาซาไดสงยาน ไปสำารวจดาวองคารอยางตอเนอง
29
ทำาใหเราทราบวาลกษณะดงกลาวเปนเพยงรองรอยทเกดขน ในธรรมชาต ฉายาของดาวองคารคอ เทพเจาแหงสงคราม
ดาวองคารมบรวารขนาดเลก ๒ ดวง มชอวา โฟบอส และดมอส ดวงจนทรทงสองดวงมรปรางไมสมมาตรและมขนาดเลกกวา ๒๕ กโลเมตร นกดาราศาสตรจงสนนษฐานวาอาจเปนวตถในแถบ ดาวเคราะหนอยทถกแรงโนมถวงของดาวองคารดงดดใหโคจรรอบ
ดาวพฤหสบด (Jupiter)
ดาว พฤหสบด เปนเทหวตถทมความสวางมากเปนอนดบท ๔ ของทองฟา (รองจากดวงอาทตยดวงจนทร และดาวศกร แตบางครงดาวองคารอาจสวางกวา) และเปนทรจกกนมาตงแตยคกอนประวตศาสตร ดวยการคนพบดวงจนทรบรวารทงสของกาลเลโอ ไดแก ไอโอ ยโรปา แกนมด และ คลลสโต ดวงจนทรทงสดวงจงไดชอวาเปน ดวงจนทรกาลเลโอ“ ”
ดาวพฤหสบดถกเยยมเยอนเปนครงแรกโดยยานไพโอเนยร ๑๐ ในป พ.ศ. ๒๕๑๖ ตดตามดวยไพโอเนยร ๑๑ วอยเอเจอร ๑ วอยเอเจอร ๒ ยลซส และลาสดคอ ยานกาลเลโอ
30
ดาวพฤหสบดเปนดาวเคราะหกาซ โดยทไมมพนผวเปนของแขงแตเตมไปดวยกาซซงมความหนาแนนสงกดทบกนลกลงไป เมอเรามองดดาวเคราะหเหลาน สงทเรามองเหนคอบรรยากาศชน ยอดเมฆ (ซงมความหนาแนนเบาบางกวา ๑ หนวยบรรยากาศ)
ชนบรรยากาศของดาวพฤหสบดประกอบดวยไฮโดรเจน ๙๐% และฮเลยม ๑๐% ซงปะปนดวย มเทน นำา และแอมโมเนย เพยงเลกนอย ลกลงไปดานลางเปนชนเมนเทลชนนอกทประกอบดวยไฮโดรเจนและฮเลยมเหลว และแมนเทลชนในทประกอบดวยไฮโดรเจนทมสมบตเปนโลหะ และแกนกลางทเปนหนแขงมขนาดเปน ๒ เทาของโลก
จดแดงใหญเปนทรจกมานานกวา ๓๐๐ ป จดแดงใหญมรปวงร แผออกไป
เปนบรเวณกวางถง ๒๕,๐๐๐ กโลเมตร ใหญพอทจะบรรจโลกได ๓ ใบ จดแดงใหญนเปนพายทเกดขนในชนบรรยากาศของดาวพฤหสบด ซงมอายมากกวา ๓๐๐ ป และยงไมทราบวาพายนจะจางหายไปเมอไร วงแหวนของดาวพฤหสบด
จากการสำารวจของยานวอยเอเจอร ๑ ทำาใหเราทราบวาดาวพฤหสบดมวงแหวนเชนเดยวกบดาวเสารแตมขนาดเลกและบางกวามาก ประกอบไปดวยเศษหนและฝนทมขนาดเลกและไมมนำาแขงเปนองคประกอบ จงทำาใหมนไมสวางมากนก (หนและฝนสะทอนแสงอาทตยไดไมดเทากบนำาแขง)
ดวงจนทรบรวารหลกของดาวพฤหสบดปจจบนพบวาดาวพฤหสมดวงจนทรบรวาร ๖๓ ดวง แตมเพยง
๔ ดวงทเปนดวงจนทร ขนาดใหญและมรปรางเปนทรงกลม ไดแก ไอโอ ยโรปา แกนมด และ คลลสโต ดวงจนทรไอโอและ ยโรปาเปนดวงจนทรทมอายนอยและมหลมอกกาบาตอยไมมากนก โดยเฉพาะดวงจนทรไอโอทยงมการครกรนของภเขาไฟอยทพนผว สวนดวงจนทรแกนมดและคลลสโตนนเปนดวงจนทรทมขนาดใหญและ มอาย
31
มากกวา มพนผวทเตมไปดวยหลมอกกาบาตอยมากมาย เนองจากดาวพฤหสบดมขนาดใหญและมดวงจนทรบรวารมากจงไดฉายาวา เทพเจาแหงทงปวง
ดาวเสาร (Saturn)
ดาวเสาร เปนดาวเคราะหทรจกกนมาตงแตกอนยคประวตศาสตร กาลเลโอไดใชกลองสองทางไกลสงเกตดาวเสารเปนครงแรกเมอป พ.ศ. ๒๑๕๓ และพบลกษณะทเปนวงรคลายกบเปนดาวเคราะหทมหสองขาง จนกระทงในป พ.ศ. ๒๒๐๒ ครสเตยน ฮอยเกนส พบวาเปนวงแหวนของ ดาวเสาร เปนทเชอกนวาดาวเสารเปนดาวเคราะหเพยงดวงเดยวในระบบสรยะ ทมวงแหวนจนกระทงเมอไมกสบปมานเองทไดมการคนพบวงแหวนบาง ๆ รอบดาวยเรนส ดาวพฤหสบด และดาวเนปจน
ดาวเสารถกเยยมเยอนครงแรกโดยยานไพโอเนยร ๑๑ ในป พ.ศ. ๒๕๒๒ ตามดวยวอยเอเจอร ๑ และวอยเอเจอร ๒ สวนยานแคสสนเดนทางไปถงใน ป พ.ศ. ๒๕๔๗
ดาวเสารมองคประกอบคลายกบดาวพฤหสบด คอประกอบไปดวยไฮโดรเจน ๗๕% ฮเลยม ๒๕% ปะปนไปดวยนำา มเทน แอมโมเนย เพยงเลกนอย โครงสรางภายในของดาวเสารมลกษณะคลายคลงกบดาวพฤหสบด ซงมแกนกลางทเปนหนแขงหอหมดวยแมนเทลชนในท
32
เปนโลหะไฮโดรเจนและแมนเทลชนนอกทเปนไฮโดรเจนและฮเลยมเหลว แถบทมความเขมตาง ๆ กนทปรากฏบนดาวเสารเกดจากการหมนรอบตวเองทเรวมากของดาว ทำาใหเกดการหมนวนของชนบรรยากาศทมอณหภมแตกตางกน จงปรากฏเปนแถบเขมและจางสลบกนไป
วงแหวนดาวเสารจากภาพวงแหวนดาวเสารดคลายกบวาจะมลกษณะเปนแผน แท
ทจรงแลวประกอบดวยอนภาคจำานวนมหาศาลซงมวงโคจรอสระ และมขนาดตงแตเซนตเมตรไปจนหลายรอยเมตร สวนใหญประกอบดวยนำาแขงปะปนอยกบเศษหนเคลอบนำาแขง วงแหวนของดาวเสารบางมากแมจะมขนาดเสนผานศนยกลางยาวถง ๒๕๐,๐๐๐ กโลเมตร แตมความหนาไมถง ๑.๕ กโลเมตร
ดวงจนทรบรวารของดาวเสารดาวเสารมดวงจนทรบรวาร ๖๑ ดวง ดวงจนทรบรวารทมขนาด
ใหญทสดคอ ไททน มขนาดใหญกวาดาวพธ ไททนมชนบรรยากาศทประกอบดวยกาซไนโตรเจนเปนสวนใหญ คลายคลงกบชนบรรยากาศของโลก ดงนนนกดาราศาสตรจงสนใจทจะศกษาดวงจนทรไททนอยางละเอยดเพอทจะไดนำามาเปรยบเทยบกบโลก ดวงจนทรบรวารสวนใหญประกอบดวยนำาแขงและมหนผสมอยเลกนอย ฉายาของดาวเสาร คอ เทพเจาแหงการเพาะปลก
ดาวยเรนส (Uranus)
33
ยเรนส เปนดาวเคราะหดวงแรกซงถกคนพบในยคใหมโดย วลเลยม เฮอสเชล เมอวนท ๑๓ มนาคม พ.ศ. ๒๓๒๔ ยานวอยเอเจอร ๒ เปนยานอวกาศลำาแรกทไปสำารวจดาวยเรนส ในป พ.ศ. ๒๕๒๙ องคประกอบหลกของดาวยเรนสเปนหนและนำาแขง มไฮโดรเจนเพยง ๑๕% กบฮเลยมอก นดหนอย (ไมเหมอนกบดาวพฤหสบดและดาวเสารซงมไฮโดรเจนเปนสวนใหญ) แกนของดาวยเรนสมลกษณะทคลายคลงกบแกนของดาวพฤหสบดและดาวเสาร คอหอหมดวยโลหะไฮโดรเจนเหลว แตแกนของดาวยเรนสไมมแกนหนดงเชนดาวพฤหสบดและดาวเสาร
บรรยากาศของดาวยเรนสประกอบดวยไฮโดรเจน ๘๓% ฮเลยม ๑๕% และมเทน ๒% เนองจากกาซมเทนในบรรยากาศชนบนดดกลนแสงสแดงและสะทอนแสงสนำาเงน ดาวยเรนสจงปรากฏเปนสนำาเงน บรรยากาศของดาวยเรนสอาจจะมแถบสดงเชนดาวพฤหสบด หรอคลายกบดาวกาซ ดวงอน แถบเมฆของดาวยเรนสเคลอนทเรวมากแตจางมาก จะเหนไดดวยเทคนคพเศษเทานน
ดาวเคราะหสวนใหญมแกนหมนรอบตวเองคอนขางจะตงฉากกบระนาบสรยะวถ แตแกนหมนรอบตวเองของดาวยเรนสกลบเกอบขนานกบสรยะวถ ในชวงทยานวอยเอเจอรเดนทางไปถง ยเรนสกำาลงหนขวใตชไปยงดวงอาทตย เปนผลใหบรเวณขวใตไดรบพลงงานจากดวงอาทตยมากกวาบรเวณเสนศนยสตร อณหภมบนดาวยเรนสจะมลกษณะตรงกนขามกบดาวเคราะหดวงอน กลาวคอ อณหภมบรเวณขวดาวจะสงกวาบรเวณเสนศนยสตรเสมอ
วงแหวนและดวงจนทรบรวารดาวยเรนสมวงแหวนเชนเดยวกบดาวเคราะหกาซดวงอน ๆ
วงแหวนของดาวยเรนสมความสวางไมมากนกเชนเดยวกบวงแหวนของดาวพฤหสบด เพราะประกอบดวยอนภาคซงมขนาดเลกมาก ตงแตฝนผงไปจนใหญถง ๑๐ เมตร ดาวยเรนสนบเปนดาวเคราะหดวงแรกทถกคนพบวามวงแหวนลอมรอบเชนเดยวกบดาวเสาร ซง
34
เปนการคนพบทสำาคญททำาใหเราทราบวาดาวเคราะหกาซทกดวง จะมวงแหวนลอมรอบอยมใชเพยงเฉพาะดาวเสารเทานน
ดาวยเรนสมดวงจนทรบรวาร ๒๗ ดวง ซงประกอบไปดวยดวงจนทรขนาดใหญอยหลายดวง ไดแก มรนดา แอเรยล อมเบรยล ไททาเนย และโอเบรอน ฉายาของดาวยเรนสคอ เทพเจาแหงทองฟา
ดาวเนปจน (Neptune)
ดาวเนปจน ถกคนพบหลงจากการคนพบดาวยเรนส โดยนกดาราศาสตรพบวาวงโคจรของดาวยเรนสมไดเปนไปตามกฎของนวตน จงทำาใหเกดการพยากรณวาจะตองมดาวเคราะหอกดวงหนงทอยไกลถดออกไปมารบกวนวงโคจรของดาวยเรนส ดาวเนปจนถกเยยมเยอนโดยยานอวกาศเพยงลำาเดยวคอ วอยเอเจอร ๒ เมอวนท ๒๕ สงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๒ เกอบทกอยางทเรารเกยวกบดาวเนปจนมาจากการเยยมเยอนในครงน เนองจากวงโคจรของดาวพลโตเปนวงรมาก ในบางครงจะตดกบวงโคจรของเนปจน ทำาใหเนปจนเปนดาวเคราะหซงอยไกลทสดในบางป ดาวเนปจนมองคประกอบคลายคลงกบยเรนส คอ รปแบบของนำาแขง มไฮโดรเจน ๑๕% และฮเลยมจำานวนเลกนอย ดาวเนปจนแตกตางกบดาวพฤหสบดและดาวเสารตรงทไมมการแบงชนภายในทชดเจน เรารเพยงวามแกนกลางทมขนาดเลก (มมวลประมาณเทาโลก) ดาวเนปจนเปนดาวเคราะหสนำาเงนเชนเดยวกบดาวยเรนส เพราะในชนบรรยากาศมกาซมเทนเปนองคประกอบอยดวย
35
ในชวงเวลาทยานวอยเอเจอรเขาใกลดาวเนปจน ไดภาพถายทมสงสะดดตา คอ จดดำาใหญทางซกใตของดาว มขนาดใหญเกอบครงหนงของจดแดงใหญบนดาวพฤหสบด (ประมาณเทากบเสนผานศนยกลางของโลก) จดดำาใหญนเปนศนยกลางพายเชนเดยวกบจดแดงใหญบนดาวพฤหสบด มทศทางกระแสลมพดไปทางตะวนตก ดวยความเรว ๓๐๐ เมตร/วนาท
วงแหวนและดวงจนทรบรวารดาวเนปจนมวงแหวนอย ๔ วง และมความสวางไมมากนก เพราะ
ประกอบดวยอนภาคทเปนผงฝนขนาดเลกจนถงขนาดประมาณ ๑๐ เมตร เชนเดยวกบวงแหวนของดาวพฤหสบดและดาวยเรนส ภาพถายจากยานวอยเอเจอรแสดงใหเหนถงวงแหวนหลก ๒ วง และวงแหวนบาง ๆ อยระหวางวงแหวนทงสอง
ดาวเนปจนมดวงจนทรบรวาร ๑๓ ดวง โดยมดวงจนทรชอ ไตร“ตน ” (Triton) เปนบรวารทมขนาดใหญทสด ไตรตนมวงโคจรทสวนทางกบการหมนรอบตวเองของดาวเนปจน นกดาราศาสตรคาดวาไตรตนจะโคจรเขาใกลดาวเนปจนเรอย ๆ และพงเขาชนดาวเนปจนในทสด (อาจใชเวลาถง ๑๐๐ ลานป) ฉายาของดาวเนปจน คอ เทพเจาแหงทองทะเล
ดาวเคราะหนอยดาวเคราะหนอย (Asteroids หรอ Minor planets) เกดขน
ในยคทเกดระบบสรยะเมอ ๔,๖๐๐ ลานปทแลว ดาวเคราะหนอยโดยทวไปมรปรางไมแนนอนและเตมไปดวยหลมบอ แถบดาวเคราะหนอย (Asteroid Belt) พบอยระหวางวงโคจรของดาวองคารและดาวพฤหสบด สนนษฐานวาเกดมาพรอม ๆ กบดาวเคราะหดวงอน ๆ มทฤษฎหนงอธบายวาดาวเคราะหนอยในบรเวณนไมสามารถรวมตวกนเปนดาวเคราะหขนาดใหญได เนองจากถกรบกวนโดยแรงโนมถวงอนมหาศาลของดาวพฤหสบด
36
มดาวเคราะหนอยบางดวงทมวงโคจรทไมอยในระนาบอคลปตกและมวงโคจรอยไมไกลกวา ๑๙๕ ลานกโลเมตร ซงทำาใหมนมโอกาสทจะโคจรมาพบกบโลกไดในวนหนงในอนาคต ดงนน นกดาราศาสตรไมเพยงแตคนหาดาวเคราะหนอยดวงใหมเทานน แตตองตดตามการเคลอนทของ ดาวเคราะหนอยเหลานนทมวงโคจรอยใกลเคยงกบโลก ซงจำาแนกพวกนเปนดาวเคราะหนอยใกลโลก (Near Earth Asteroids: NEAs)
ดาวเคราะหนอย
ดาวหางดาวหาง ประกอบดวยฝนและนำาแขงสกปรก เมอโคจรเขา
ใกลดวงอาทตย นำาแขงจะระเหดกลายเปนหางกาซและหางฝนใหเราเหนเปนทางยาว ดาวหางทมคาบการโคจรสนจะวนเวยนอยภายในระบบสรยะ แตดาวหางสวนใหญจะมาจากบรเวณขอบนอกของระบบสรยะ ทเรยกวา แถบคยเปอร (Kuiper Belt) ทเปนบรเวณตงแตวงโคจรของดาวพลโตออกไปเปนระยะทาง ๕๐๐ AU จากดวงอาทตย และดาวหางของออรต (Oort Cloud) ทอยถดจากแถบคยเปอรออกไปถง ๕๐,๐๐๐ AU จากดวงอาทตย
37
รปภาพแสดงดาวหางใบงาน
เรอง ระบบสรยะ
คำาสง ใหตอบคำาถามตอไปน
1. ดาวเคราะหบรวารของดวงอาทตยมกดวง อะไรบาง
............................................................................
.....................................................................
............................................................................
.....................................................................
2. ดาวเคราะหหนประกอบไปดวยดาวอะไรบาง
............................................................................
.....................................................................
38
3. ดาวเคราะหนอยอยระหวางดาวเคราะหคใด
............................................................................
.....................................................................
4. ดาวเคราะหทมขนาดใหญทสดในระบบสรยะคอดาวดวงใด
............................................................................
.....................................................................
5. ดาวฤกษหมายถง
............................................................................
.....................................................................
เฉลยใบงาน
เรอง ระบบสรยะ
คำาสง ใหตอบคำาถามตอไปน
1. ดาวเคราะหบรวารของดวงอาทตยมกดวง อะไรบาง ๘ ดวง คอ ดาวพธ ดาวศกร โลก ดาวองคาร ดาวพฤหสบด ดาวเสาร ดาวยเรนส และดาวเนปจน
2. ดาวเคราะหหนประกอบไปดวยดาวอะไรบาง ดาวพธ ดาวศกร โลก และดาวองคาร
39
3. ดาวเคราะหนอยอยระหวางดาวเคราะหคใด ดาวองคาร กบดาวพฤหสบด
4. ดาวเคราะหทมขนาดใหญทสดในระบบสรยะคอดาวดวงใด ดาวพฤหสบด
5. ดาวฤกษหมายถง ดาวทมแสงสวางในตวเอง
กจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show)
“ สรางระบบคด ปลกจตวทยาศาสตร ”เวลา ๖๐ นาท
สาระสำาคญ การแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show) คอ เทคนค
หรอกลยทธอกรปแบบหนง ( เทคนคการสอนวทยาศาสตรแนว
40
ใหม ) ทจะชวยใหการเรยนรทางวทยาศาสตรมความนาสนใจมากขน มลกษณะเฉพาะตวคลายกบการเลนกล แตอธบายไดดวยหลกการทางวทยาศาสตร จะเนนหนกไปในทางสนกสนาน ตนตาตนใจกบการแสดงเชงสาธต การทดลองทจะนำาไปสการพฒนาความร ความเขาใจ แนวคดหลกการทางวทยาศาสตร และสรางเจตคตทดตอวชาวทยาศาสตร เพอเปนการดงดดความสนใจของผเรยน การแสดงควรเปนการทดลองทางวทยาศาสตรทนาตนเตน เราใจ สรางความประหลาดใจใหผเรยน หรอสรางความฉงนและมความอยากรวาจะเกดอะไรขน เกดขนไดอยางไร เพราะอะไรจงเปนเชนนน ขณะชมการแสดงผเรยนเกดการสงเกต อยากรอยากเหน ทสำาคญคอ อยากจะกลบไปศกษาคนควาจากการอานหนงสอวทยาศาสตรทหลากหลาย และทำาการทดลองเพอใหเกดความคดสรางสรรคและสามารถนำาไปแสดงใหผอนชมตอไปได
ผลการเรยนรทคาดหวง๑. ผเรยนมความร ความเขาใจหลกการทางวทยาศาสตร เรอง
ความกดอากาศตามกฎ เบอรนล ๒. ผเรยนมความร ความเขาใจหลกการทางวทยาศาสตร เรอง
การเผาไหมของเชอเพลงภายในบรเวณจำากดททำาใหเกดแรงดนมหาศาล
๓. ผเรยนมความร ความเขาใจ เรอง คณสมบตของไนโตรเจนเหลว
ทกษะการเรยนร1. ทกษะการสงเกต2. ทกษะการตงสมมตฐาน 3. ทกษะการลงความเหนจากขอมล4. ทกษะการตความและลงขอสรป
สอและวสดอปกรณ
41
วสดอปกรณตามแผนการจดกจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร ( Science Show ) ๔ กจกรรมกจกรรมการเรยนร
๑. วทยากรชแจงรายละเอยดเกยวกบการจดกจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show)
๒. วทยากรจดกจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show) ตามแผนการจดกจกรรมการเรยนร ๔ กจกรรม โดยใหผเรยนมสวนรวมทกกจกรรม อาจสลบกบชดมายากลอน ๆ เพอกระตนความสนใจในการเรยนร
- กจกรรมท ๑ เรอง ลกบอลลอยฟา- กจกรรมท ๒ เรอง ละอองนำามหศจรรย- กจกรรมท ๓ เรอง ลกบอลตอรปโด- กจกรรมท ๔ เรอง มหศจรรยไนโตรเจนเหลว
๓. วทยากรและผเรยนรวมกนสรปและทบทวนเนอหาความรทไดรบจากการรวมกจกรรม Science Showการประเมนผล
1. สงเกตพฤตกรรมการเรยนร/การมสวนรวม
บนทกผลการจดกจกรรมของวทยากรในฐานน…………………………………………………………………
………………………………………………………..………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………..……
………………………………………………………………………………………………………………………………………..…
42
กจกรรมท ๑เรอง ลกบอลลอยฟา
สาระสำาคญ ของไหลทเคลอนทดวยความเรวสง จะทำาใหบรเวณนนมความกดอากาศตำา แลว ความกดอากาศสงจะเขามาแทนทบรเวณทมความกดอากาศตำา เปนไปตาม กฎเบอรนล
วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวา บรเวณใดกตามทมอากาศเคลอนทผานดวยความเรวสง กจะทำาใหความกดอากาศบรเวณนนตำาลง
อปกรณ ๑. ลกบอลพลาสตกใหญ ๒. เครองเปาลม (โบรเวอร)
( ใชลกปงปอง และไดรเปาผมกได )
43
กลยทธ - ใหผเรยนไดมสวนรวมในการแสดง - การตงคำาถามใหผเรยนรวมคดและตอบ
วธแสดง ๑. ( ใชคำาถามนำา : ถาใชเครองเปาลมเปาลกบอลขนในแนวดงจะเกดอะไรขน ) ใชเครองเปาลมใตลกบอลในแนวดง จะสงเกตเหนลกบอลลอยได๒. จากการเปาลกบอลในแนวดง ใหปรบเปลยนแสดงการ
เปาลมในลกษณะคอย ๆ ตะแคงเครองเปาลม ( คำาถาม : ถาเปาลมในลกษณะคอย ๆ ตะแคงจะเกดอะไรขนกบลกบอล )
ลกบอลจะไมหลนแมจะตะแคงเพยงเลกนอย ทำาไมจงเปนเชนนน ?
44
หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรลกบอลลอยไดโดยไมหลน ไมวาจะแนวดงหรอตะแคงเพยงเลก
นอย กเพราะวาขณะทเปาลม ลกบอลลอยอยไดโดยอากาศซงไหลอยางรวดเรวจะทำาใหความกดอากาศรอบ ๆ ลกบอลลดลง ความกดอากาศสงจากภายนอกพยายามเคลอนเขามาแทนท และชวยพยงลกบอลไวไมใหลอยหลดไปดานนอก ซงตรงกบหลกการของกฏเบอรนล
บทประยกต ใชหลกการนในการออกแบบปกเครองบน ทำาใหเครองบนลอย
ไดในอากาศ
ขอเสนอแนะ ใหทดลองใชกบวสดอนแทนลกบอลพลาสตก เชน ลกโปงแบบ
ตาง ๆ เปนตน เปรยบเทยบ ผลการทดลองทเกดขน
_________________________________กจกรรมท ๒
เรอง ละอองนำามหศจรรย
สาระสำาคญ บรเวณอากาศทมแรงดนสงจะไหลไปสบรเวณทอากาศมแรงดนทตำากวา วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวา บรเวณอากาศทมแรงดนสงจะไหลไปสบรเวณทอากาศมแรงดน ทตำากวา
อปกรณ ๑. เครองเปาลม๒. ถงนำา๓. นำา
45
๔. ทอนำาขนาด ๓ หน ยาว ขนาด ๔๐ ซม.
กลยทธ ใหผเรยนไดมสวนรวมแสดง การตงคำาถามและอธบายเหตผลหาคำาตอบ
วธแสดง นำาถงนำามาใสนำาเกอบเตม แลวนำาทอนำาจมลงไปในถงนำา ใชเครองเปาลมผานปลาย ทอดานบน ( คำาถาม : จะเกดอะไรขน ? )
46
สงเกตจะเหนเปนละอองนำาพงออกมาเปนฝอยสวยงาม ทำาไมจงเปนเชนนน ?
หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรเมอเปาลมทมความเรวสงผานเหนอปลายทอนำาดานบน ทำาให
แรงดนอากาศบรเวณนนลดตำาลง อากาศเหนอผวนำาในถงนำาซงมแรงดนอากาศสงกวากจะดนนำาในทอใหสงขนเพอไปสปลายทอ ซงเปนบรเวณอากาศทมแรงดนตำากวา จนมาปะทะกบลมทเปาจะกลายเปนละอองนำา พงออกมาเปนฝอยสวยงาม
บทประยกตหลกการนสามารถนำาไปใชประโยชนคอ- ทำากระบอกฉดยากนยง- กาพนสรถยนต - ฯ ล ฯ
ขอเสนอแนะ ใหผเรยนไปทดลองทบาน โดยใชปากเปาโดยใชหลอดกาแฟกบ
แกวนำา จะเกดผลตางกนหรอไม อยางไร ?
_________________________________กจกรรมท ๓
เรอง ลกบอลตอรปโด
สาระสำาคญ จากการเผาไหมของเชอเพลงภายในบรเวณจำากด ทำาใหเกดความรอนและอากาศ ขยายตวอยางรนแรง สามารถทำาใหเกดแรงดนอยางมหาศาลได (ระเบด)
47
วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวาการเผาไหมเชอเพลงภายในกระปอง จะทำาใหเกดแรงดนมหาศาล (ระเบด)อปกรณ ๑. กระปอง ขนาดใสลกบอลเทนนสไดแนนพอเหมาะ
๒. ลกเทนนส ๑ ลก๓. หลอดหยด๔. เอทลแอลกอฮอลล๕. เทยนไขและไมขดไฟ๖. ฆอนและตะป
การเตรยมอปกรณ ใชตะปเจาะรกนกระปอง ตรงกงกลาง ๑ ร
กลยทธ ใหผเรยนรวมแสดง รวมตงคำาถาม และหาคำาตอบ
วธแสดง ๑. ใชหลอดหยดแอลกอฮอลลประมาณ ๑ cm ๓ ลงในกระปอง ( ปรมาณของ แอลกอฮอลลขนอยกบขนาดของกระปอง )
48
๒. นำาลกเทนนสปดปากกระปอง กดปดพอแนน เขยาใหแอลกอฮอลลกบอากาศผสม เขากนเปนไอไดด แลวจดไฟทรกนกระปองดวยเปลวเทยน สกพกหนงลกเทนนสจะกระเดนออกไป ( คำาถาม : ทำาไมจงเปนเชนนน ? )
หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรเอทลแอลกอฮอลลซงเปนเชอเพลงผสมกบอากาศภายใน
กระปอง เมอถกไฟเผาไหมภายในกระปอง จะเกดความรอนและขยายตวอยางรนแรงจนสามารถผลกดนลกเทนนสใหกระเดนออกไปได
บทประยกต เปนหลกการเผาไหมเชอเพลงภายในกระบอกสบเครองยนตตาง ๆ เชน เครองยนตรถยนตเครองยนตสบนำา เครองยนตมอเตอรไซค เปนตน
ขอเสนอแนะ- ขณะทดลอง ควรใสถงมอกนความรอน- ทดลองใชกระปองและลกบอลหลายขนาด หลายชนด แลว
เปรยบเทยบผลการทดลอง
49
_____________________________________กจกรรมท ๔
เรอง มหศจรรยไนโตรเจนเหลว
สาระสำาคญ ไนโตรเจนเหลว มความเยนจดกระทงสามารถทำาใหดอกไม ผลไม ผก และอน ๆ อกมากมายแขงจนกรอบรวงหลดลงมาได
วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวาคณสมบตของไนโตรเจนเหลวทสำาคญคอ ความเยนจด และสามารถนำาไปใชประโยชนตาง ๆ ไดมากมาย
อปกรณ ๑. ไนโตรเจนเหลว๒. บกเกอรขนาด ๑,๐๐๐ cm ๓
๓. ดอกไมสด ผกกาด ถวฝกยาว๔. ถงมอยางเพอปองกนไนโตรเจนเหลวสมผสผวหนง๕. คมคบโลหะ
กลยทธ ใหผเรยนไดมสวนรวมแสดง รวมตงคำาถาม และตอบคำาถาม ( เสนหของการ แสดงชดน ไนโตรเจนเหลวจะมควนหมอกไอนำาสขาว ๆ ลอยอยตลอด ทำาใหตนเตน
เราใจผชม และนาตดตาม )วธแสดง ๑. เทไนโตรเจนเหลวลงในบกเกอรใหเกอบเตมบกเกอร
ใชคมคบดอกไมลงแชทงไว สกคร นำาออกมาแลวบบดอกไมโดยสวมถงมอกอน ดอกไมดงกลาวจะแขงกรอบรวงหลดลงมา ( คำาถาม : เกดอะไรขน ? )
50
๒. แสดงซำาอกทำานองเดยวกนนกบถวฝกยาว ผกกาด ซงจะทำาใหถวฝกยาวและผกกาด แขงกรอบ เมอโยนลงพนกจะแตกหกมเสยงคลายแกวแตก ( คำาถาม : ทำาไมจงเปนเชนนน ? )
หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรเนองจากเปนสมบตเฉพาะของไนโตรเจนเหลว จากความเยน
ยงยวดของไนโตรเจนเหลวทมอณหภม - ๑๙๖ องศาเซลเซยส จงทำาใหดอกไมแขงจนกรอบ เมอทงลงพนจะหลดเปนชน ๆ หรอถวฝกยาวเมอโยนจะหลนลงมามเสยงแตกเหมอนแกว ทเปนเชนนนเพราะความเยนจดทำาใหนำาภายในดอกไมหรอถวฝกยาวกลายเปนนำาแขง
บทประยกต- ในวงการอตสาหกรรม จะใชไนโตรเจนเหลวในการหลอเยนเพอ
ใหโลหะเยนตวลงอยางเรว
51
- ในวงการแพทย จะใชไนโตรเจนเหลวในการเกบนำาเชอของสตว เพอเกบไวใชในการผสมเทยม
- ในวงการอาหาร จะบรรจไนโตรเจนเหลวในขวดนำามนพช ในหอขนม เพอปองกนการเหมนหน
ขอเสนอแนะใหทดลองใชวสดอน ๆ เชน ลกโปง หรอเทนำารอนใสลงไปใน
ไนโตรเจนเหลว เปนตน แตใหระมดระวงผแสดงตองใสถงมอทกครง เพอปองกนอบตเหตจากไนโตรเจนเหลวสมผสผวหนง
_________________________________