天文基礎(chǔ)時間和歷法上wangyumin教學(xué)課件

1、第1頁，共76頁。時間 和 歷法 北京天文館 王玉民博士第2頁，共76頁。第一部分 時間及其計量（1）時間的概念（2）計時儀器、時間服務(wù)（3） 時間的種類、時間計量系統(tǒng)（4）新的世界時計量系統(tǒng) 第3頁，共76頁。第一部分 時間及其計量第4頁，共76頁。（1）時間的概念第5頁，共76頁。時間的本質(zhì)： 物質(zhì)運動變化的序列和持續(xù)的性質(zhì)。第6頁，共76頁。第7頁，共76頁。時間有“時段”、“時刻”兩個含義20002019201920192019第8頁，共76頁。地球、月球的運動給出三種天然的時間單位：日、月和年。第9頁，共76頁。時間的單位：年 月 日 時 分 秒 第10頁，共76頁。盛年不重來，一日

2、難再晨，及時當(dāng)勉勵，歲月不待人。 陶淵明第11頁，共76頁。（2）計時儀器第12頁，共76頁。先民日出而作，日入而息，太陽是天然的鐘表。第13頁，共76頁。日晷第14頁，共76頁。西漢漏壺第15頁，共76頁。沉箭漏浮箭漏第16頁，共76頁。多級漏壺第17頁，共76頁。水運儀象臺 第18頁，共76頁。第19頁，共76頁。惠更斯擺鐘 第20頁，共76頁。布拉格市政廳天文鐘 第21頁，共76頁。石英鐘 第22頁，共76頁。原子鐘第23頁，共76頁。 電波鐘：在石英鐘內(nèi)增加了接收信號、數(shù)據(jù)處理、自動校正的功能。它可接收地面發(fā)射站以長波發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)時間信號來自動校正石英鐘的走時誤差。 第24頁，共76頁。

3、1. 日晷 2. 漏壺（一天誤差10分鐘 ）3.機械鐘水運儀象臺，惠更斯擺鐘、天文鐘（誤差千分之幾秒） 4. 石英鐘（1929，300年差1秒） 5. 原子鐘（1949，銫鐘500萬年差1秒） 第25頁，共76頁?，F(xiàn)代社會對高精度時間的要求 用戶時刻準(zhǔn)確度頻率穩(wěn)定度 電視校頻510-12 電力傳輸網(wǎng)1微秒110-11高速數(shù)字通信網(wǎng)0.5微秒510-12長河二號導(dǎo)航臺100納秒310-12衛(wèi)星測軌50納秒110-12巡航導(dǎo)彈50納秒510 -13衛(wèi)星導(dǎo)航20納秒210-13電子偵察衛(wèi)星10納秒510-13第26頁，共76頁。時間的臺階第27頁，共76頁。時間服務(wù)包括：測時 守時 授時第28頁，共

4、76頁。測時 第29頁，共76頁。守時第30頁，共76頁。地球電臺用戶授時 第31頁，共76頁。第32頁，共76頁。（3） 時間的種類和時間計量系統(tǒng) 第33頁，共76頁。第34頁，共76頁。恒星日真太陽日平太陽日 第35頁，共76頁。子午線第36頁，共76頁。恒星日：同一恒星連續(xù)兩次通過某地天文子午面 的時間間隔。第37頁，共76頁。第38頁，共76頁。真太陽日：太陽圓面中心連續(xù)兩次通過某地天文子午面的時間間隔。第39頁，共76頁。第40頁，共76頁。真太陽日長度不等，最長與最短的一 天相差達51秒。第41頁，共76頁。第42頁，共76頁。真太陽平太陽赤道黃道春分點19世紀(jì)末，天文學(xué)家紐康設(shè)計

5、了一個假想天體平太陽第43頁，共76頁。平太陽日：平太陽圓面中心連續(xù)兩次上中天的時間間隔。第44頁，共76頁。平太陽時1個“平太陽日”等分為24個“平太陽小時”，1個“平太陽小時”再等分為60個“平太陽分”，1個“平太陽分”又等分為60個“平太陽秒”。這就是我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫臅r間。 第45頁，共76頁。平太陽時與真太陽時的換算是嚴(yán)格固定的，稱 “時差”。第46頁，共76頁。時差曲線第47頁，共76頁。地方時區(qū) 時世界時第48頁，共76頁。 在地球上某個特定地點，根據(jù)太陽的具體位置所確定的時刻，稱為“地方時”。第49頁，共76頁。1211109813141516北京倫敦巴格達第50頁，共76

6、頁。第51頁，共76頁。區(qū)時第52頁，共76頁。第53頁，共76頁。第54頁，共76頁。東經(jīng)120 第55頁，共76頁。時間的換算：兩地的地方（平）時差等于經(jīng)度差。15度1小時第56頁，共76頁。世界時：0經(jīng)線（本初子午線）所在地方的標(biāo)準(zhǔn)時。 UT （Universal Time）第57頁，共76頁。本初子午線第58頁，共76頁。國際日期變更線第59頁，共76頁。第60頁，共76頁。夏令時012189216153021181512963第61頁，共76頁。歷書時（ET ，Ephemeris Time ）原子時（AT ，Atomic Time ）協(xié)調(diào)世界時（UTC，Coordinated Uni

7、versal Time）（4） 新的世界時計量系統(tǒng)第62頁，共76頁。20世紀(jì)，隨著測時精度的提高，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)并不是絕對均勻的。一年中有快有慢，并有長期減慢現(xiàn)象。第63頁，共76頁。 1960 年世界度量衡標(biāo)準(zhǔn)會議定義公元1900年為“平均太陽年”。秒定義更改為：一秒為平均太陽年之 31556925.9747 分之 一，稱1歷書秒。 歷書時（ET ，Ephemeris Time ）第64頁，共76頁。 歷書時的特點： 1.時間均勻； 2.不易獲得，精度低。第65頁，共76頁。世界第一臺原子鐘（1000年誤差1秒）第66頁，共76頁。原子鐘第67頁，共76頁。9192631770第68頁，

8、共76頁。秒的新定義： 1967 年舉行的第十三屆國際計量大會決定以銫原子的躍遷做為秒的新定義，即銫原子同位素 Cs133基態(tài)超精細(xì)能階躍遷的 9,192,631,770 個周期所持續(xù)的時間定為 1 秒，稱作原子秒。 第69頁，共76頁。原子時（AT，Atomic Time）： 由原子鐘按原子秒導(dǎo)出的時間。第70頁，共76頁。 老的時間定義：基本單位是日、回歸年，再劃分時、分、秒。 新的時間定義： 基本單位是秒，分、時、日、年由秒累加得出。 原子鐘不僅用來計量時間，它本身就是時間標(biāo)度產(chǎn)生器。第71頁，共76頁。1967年起，原子時取代歷書時，從1958年1月1日世界時0時起算。第72頁，共76頁。關(guān)于原子時存廢的爭論第73頁，共76頁。協(xié)調(diào)世界時（UTC， Coordinated Universal Time） 協(xié)調(diào)世界時秒長原子時秒長，從1972年起使用。積累起來比地球自轉(zhuǎn)