1.지구의 모양과 크기
1)지구의모양
(1)고대인들이 생각하는 지구의 모양: 고대인들은 대부분 편평한 땅이 있고, 그 둘레에는 커다란 바다가 있다고 생각하였다.
(2) 실제 지구의 모양
➀인공 위성에서 찍은 지구의 사진을 보면 둥글다.
➁지구는 완전한 구형이 아니라 적도 쪽이 약간 부푼 구형이다.
(3)지구가 둥글기 때문에 나타나는 현상
➀월식 때 달에 비친 지구의 그림자가 둥글다.
➁해가 뜨는 시각이 동쪽으로 갈수록 빨라진다.
➂고위도로 갈수록 북극성의 고도가 높아진다.
㉠지구를 평탄한 면으로 가정하고 생각해 보면 북극성의 고도는 어느 곳이나 같을 것이다.
㉡지구를 구형으로 가정하면 관측 자료와 잘 맞는다. 즉, 고위도로 갈수록 북극성의 고도가 높아지는 것은 지구가 구형이기 때문이다.
➃항구를 떠나가는 배는 점점 가라앉는 것처럼 보인다. 만일 땅이 편평하면 배가 점점 작아지지만 배 전체를 볼 수 있을 것 이다.
➄한 방향으로 계속 가면 출발한 곳으로 되돌아온다.
➅높이 올라갈수록 사람이 볼 수 있는 시야가 넓어진다.
➆북반구에서 남반구로 여행할 때 보이는 별자리가 다르다.
2)지구의 크기
(1)지구의 크기의 측정 방법
➀최초로 지구의 크기를 측정한 사람은 에라토스테네스이며, 오늘날의 방법도 그의 방법과크게 다르지 않다.
➁측정하게 된 동기: 하짓날 정오에 시에네에서는 햇빛이 우물 속을 수직으로 비추는데, 같은 시각에 북쪽으로 약 925km 떨어진 알렉산드리아에서는 지표면에 수직으로 세운 막대의 그림자 끝이 북쪽으로 약 7.2도 기울어진 곳에 생긴다는 사실을 확인하였다.
➂측정할 때의 가정
㉠지구는 완전한 구형이다.⟶원호의 길이와 중심각의 크기가 비례함을 이용하기 위해
㉡지구로 들어오는 햇빛은 평행하다.⟶막대의 그림자 각도를 중심각의 크기 대신 이용하기 위해
➃측정 원리
㉠원호의 길이는 중심각의 크기에 비례한다.
㉡같은 경도상에 있는 두 지점의 거리와 중심각의 크기가 비례함을 이용하여 지구의 반지름을 구할 수 있다.
➄에라토스테네스가 측정한 지구의 크기
㉠시에네와 알렉산드리아의 거리: 약 925km
㉡ 알렉산드리아의 막대 그림자 각도: 7.2도
㉢360:7.2=2파이R
㉣에라토스테네스가 측정한 지구의 반지름은 오늘날 지구 반지름의 측정값보다 약 15%정도 크다.
(2)지구 모형의 크기
➀에라토스테네스의 지구 크기 측정 원리와 같은 방법으로 측정한다.
➁실제 측정해야 할 값
㉠두 막대 사이의 거리
㉡막대와 그림자가 이루는각
➂관계식 세우기: 360:중심각=2파이R:l
➃따라서 지구의 반지름을 구하기 위해서는 중심각에 해당하는 두 직역 간의 위도 차이와 l에 해당하는 두 지역 간의 거리를 알아야 한다.
2.태양계
1)망원경
(1)천체 망원경의 종류: 천체로부터 오는 빛을 모으는 광학 망원경과 전파를 모으는 전파 망원경이 있다.
(2)광학 망원경: 빛을 모으는 방식에 따라 굴절 망원경과 반사 망원경으로 나눈다.
➀굴절 망원경: 볼록 렌즈를 이용하여 빛을 모은다.
➁반사 망원경: 오목 거울을 이용하여 빛을 모은다.
(3)천체 망원경의 구조
➀빛을 모아 확대하는 부분
㉠주경: 별빛을 모으는 역할을 한다.
㉡접안렌즈: 주경에서 모은 별빛을 확대한다.
㉢경통: 주경과 접안렌즈를 둘러싸는 통이다.
➁관측 대상을 맞추는 부분: 초점 조절 손잡이, 미동 손잡이, 파인더
➂경통을 지지하는 부분: 가대, 무게추, 삼각대
(4)천체 망원경의 사용방법
➀주위가 확 트이고 편평하며 바람이 심하지 않은 곳에 설치한다.
➁무게추를 조절하여 망원경 전체의 균형을 맞추고, 경통이 관측 대상을 향하도록 한다.
➂파인더 조절 나사를 이용하여 관측 대상을 십자선 중앙에 고정시킨다.
➃접안렌즈를 보면서 초점을 맞추고 관측 대상을 관측한다.
2)달
(1)달의 특성: 달은 지구 둘레를 공전하는 유일 한 위성으로, 반지름이 약 1700km(지구의 약 1/4)이고, 지구로부터 약 38만km 떨어진 거리에 있다.
(2)달의 표면: 대기가 없고, 밝은 부분과 어두운 부분이 뚜렷하게 나타난다.
➀달의 고지: 밝은 부분으로, 높고 험준하며 많은 운석 구덩이가 있다.
➁달의 바다: 어두운 부분으로, 현무암질 암석을 덮인 낮고 편평한 지대이다.
➂운석 구덩이: 운석이 달의 표면에 부딪쳐서 생긴다.
(3)달에 대기와 물이 없기 때문에 나타나는 현상
➀표면에 운석 구덩이가 많다.
➁낮고 밤의 온도차가 크다.
➂낮에도 하늘이 까맣게 보인다.
3)태양
(1)태양의 특성: 태양은 태양계 내에서 스스로 빛을 내는 유일한 천체이다.
➀반지름: 약 700000km(지구 반지름의 약 109배)
➁질량: 2⨉10의 33제곱g(지구 질량의 약33만 배)
➂표면온도: 약 6000도
➃구성물질: 수소, 헬륨
➄지구까지의 거리: 1억5천만 km
(2)태양의 표면 (광구): 흑점과 쌀알무늬를 볼 수 있다.
➀흑점:주위보다 온도가 약 2000도 정도 낮아서 어둡게 보인다.
㉠흑점의 이동: 태양의 자전(서쪽에서 동쪽)으로 인해 흑점이 지구에서 보았을 때 동쪽에서 서쪽으로 이동한다.
㉡흑점의 수: 흑점의 수가 많아지는 때에 태양의 활동이 활발하다.
➁쌀알무늬: 수많은 쌀알을 뿌려놓은 듯한 무늬로, 태양 표면의 대류현상으로 인해 생긴 것이다.
(3)태양의 대기
➀채층: 광구 위에 있는 두께가 10000km인 대기이다.
➁홍염: 채층위로 가스의 일부가 수만~수십만 높이로 솟구쳐 오르는 현상이다.
➂코로나: 채층 위의 청백색 가스층으로, 수십만km까지 뻗어 있다.
4)태양계의 구성
(1)행성: 태양 주위를 돌고 있는 8개의 천체이다.
(2)위성: 행성의 둘레를 돌고 있는 천체이다.
(3)소행성: 주로 화성과 목성의 궤도 사이에서 태양의 둘레를 돌고 있는 수천 개의 작은 천체로, 모양이 불규칙하다.
(4)혜성: 태양 둘레를 타원 또는 포물선 궤도를 그리며 돌고 있는 얼음과 먼지로 된 작은 천체이다.
(5)유성과 운석: 작은 천체가 지구의 인력에 끌려 떨어질 때 대기와의 마찰로 타면서 밝게 빛나는 것을 유성이라고 하고, 유성이 다 타지 않고 지표로 떨어진 것을 운석이라고 한다.
5)행성의 특징
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행성의 예 |
크기 |
질량 |
밀도 |
위성 수 |
고리 |
자전 주기 |
대기 성분 |
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지구형 행성 |
수성,금성지구,화성 |
작다 |
작다 |
크다 |
없거나 적다 |
없다 |
길다 |
이산화탄소,질소,산소 등 |
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목성형 행성 |
목성,토성 천왕성, 해왕성 |
크다 |
크다 |
작다 |
있다 |
있다 |
짧다 |
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(1)수성: 대기가 없어 낮고 밤의 온도차가 크고, 운석 구덩이가 많아 표면이 달과 비슷하다.
(2)금성: 가장 밝게 보이는 행성으로, 두꺼운 이산화탄소의 대기로 덮여 있는 온실 효과가 크기 때문에 표면 온도(약 500도)가 매우 높다.
(3)지구: 생명체가 존재하고, 표면에 물이 많다.
(4)화성: 반지름이 지구의 절반 정도로 작고, 표면에 붉은색을 띤다. 또한, 물이 흘렀던 흔적이 발견되고, 극지방에는 얼음과 드라이아이스로 된 흰색의 극관이 있다.
(5)목성: 크기가 가장 큰 행성으로, 대기의 대류에 의한 가로줄 무늬와 붉은색의 큰 점(대적점)이 있고, 고리가 있다.
(6)토성: 얼음과 암석 조각으로 이루어진 아름다운 고리가 있다.
(7)천왕성: 자전축이 공전 궤도면과 거의 평행하게 옆으로 누워 있고, 고리가 있다.
(8)해왕성: 표면에 대기의 소용돌이에 의한 커다란 점(대흑점)이 있고, 고리가 있다.
3.별과 은하
1)별자리
(1)별자리: 별들을 몇 개씩 연결하여 신화 속의 인물, 동물, 사물 등의 이름을 붙인 것이다.
(2)북쪽 하늘의 별자리와 계절별 별자리
➀북쪽하늘의 별자리: 북극성 근처에 있는 별들은 계절에 관계없이 항상 볼 수 있다.(큰곰자리, 카시오페이아자리, 작은곰자리, 세페우스자리 등)
➁계절별 별자리: 어느 지방에서 저녁 9시경 남쪽하늘 부근에서 관측할 수 있는 별자리이다.
㉠봄철 별자리: 목자자리, 처녀자리, 사자자리 등
㉡여름철 별자리: 거문고자리, 독수리자리, 백조자리
㉢가을철 별자리: 페가수스자리, 안드로메다자리, 물병자리 등
㉣겨울철 별자리: 오리온자리, 큰개자리, 쌍둥이자리, 황소자리 등
2)별의 밝기와 등급
(1)별의 밝기
➀밝기에 따라 눈에 보이는 가장 밝은 별을 1등성, 가장 어두운 별을 6등성으로 정하였다.
➁1등성은 6등성보다 약100배 더 밝다.→1등급 사이의 밝기차는 약 2.5배이다.
(2)별의 등급
➀겉보기 등급: 맨눈으로 보이는 밝기로 나타낸 별의 등급이다. 별의 실제밝기가 밝을수록, 별까지의 거리가 가까울수록 밝다.
➁절대 등급: 모든 별을 32.6광년의 거리에 놓았다고 가정했을 때의 밝기로 나타낸 별의 등급으로, 별의 실제 밝기를 비교할 수 있다.
㉠32.6광년보다 멀리 있는 별: 겉보기 등급≻절대 등급
㉡32.6광년보다 가까이 있는 별: 겉보기 등급≺절대 등급
㉢32.6광년에 있는 별: 겉보기 등급=절대 등급
3)우리 은하
(1)은하수
➀은하수: 밤하늘을 가로지르는 희미한 띠 모양의 수많은 별들의 집단이다.
➁은하수의 폭은 궁수자리 부근에서 가장 밝고 넓게 보인다.
➂은하수의 중간에 군데군데 검은 부분은 성간 물질이 별빛을 가렸기 때문이다.
➃은하수는 지구가 우리 은하의 중심을 향하고 있는 여름에 가장 밝게 보인다.
➄은하수는 하늘 전체를 한 바퀴 휘감고 있어 남반구와 북반구에서 모두 보인다.
(2)우리 은하의 모습
➀은하: 수많은 별들의 집단으로 별, 성운, 성단, 성간 물질 등을 포함한다.
➁우리 은하: 태양계가 속해있는 은하이다. 우리 은하에는 태양과 같은 별들이 약 2000억 개 포함되어 있다.
➂우리 은하의 모양: 지름은 약 10만 광년이고, 중심부의 두께는 약 1.5만 광년이다.
➃태양계의 위치: 은하의 중심에서 약 3만 광년 떨어진 나선팔에 위치한다.
4)은하계 내의 천체들
(1)성단: 수많은 별의 집단이다.
➀산개 성단: 수십 또는 수백 개의 별들이 비교적 허술하게 모여 있는 것이다.
㉠푸른색의 별들이 많으며, 비교적 온도가 높은 별들의 집단이다.
㉡나이가 젋은 별들이 많으며, 현재까지 약 1000여 개가 발견되었다.
➁구상 성단: 수만 또는 수십 만 개 이 상의 별들이 모여 공 모양을 이루고 있는 것이다.
㉠붉은색의 별들이 많으며, 비교적 온도가 낮은 별들의 집단이다.
㉡나이가 많은 별들이 많으며, 현재까지 100여 개가 발견되었다.
(2)성운: 별과 별 상이에 분포하는 가스나 티끌이 한 곳에 많이 모여 마치 구름처럼 모이는 것이다.
➀반사 성운: 주위에 있는 밝은 별의 빛을 반사하여 밝게 보이는 성운으로, 주로 푸른색을 띤다.(용공자리의 에타카리나 성운)
➁발광 성운: 주변의 별로부터 나오는 에너지를 흡수하여 빛을 내는 성운으로, 주로 붉은색을 띤다.(오리온 대성운)
➂암흑 성운: 가스나 티끌이 멀리서 오는 별빛을 가리기 때문에 검게 보이는 성운이다.(말머리 성운)
