一、目的
了解日晷的构造和观测使用方法,掌握测地方时,计算地理经度的基本技能,加深对有关时间以及时间和地理经度之间关系等基础知识的理解。
二、准备工作
1.知识准备:了解日晷的使用方法,熟悉有关地方时、时差、区时以及时间与地理经度的换算关系等基础知识。
2.物质准备:如果当地没有现成的日晷,可以自己动手在校内建造一座。
三、方法步骤
1.关于地方时的测定:
地方时可用日晷测定。日晷又称为日规,它是根据一天之内日影方向变化来测定时刻的仪器。日晷由晷针、标有方向线和时刻注记的圆盘(或其它形状的平盘)组成。晷针通过圆盘中心,并与圆盘平面垂直。常见的日晷都是赤道式的,其晷针平行于地轴,圆盘面平行于赤道平面。
日晷上所表示的是真太阳时,从日晷上观测到某地某时刻的真太阳时,然后再从时差订正表中查得当日的时差订正值(每天时差的准确值可以从天文年历中查得。一般日晷也都配有时差订正表),就可以把所测到的真太阳时,换算为平太阳时。即:
T地方平时=T日晷-时差
2.关于地理经度(λ)的计算:
时间与经度之间存在一定换算关系,通过时间计算,可以求得各地的地理经度。某地的地理经度与当地的地方时和世界时之间,存在着下列关系:
λ=T地方-T世界
由于T北京时间=T世界+8小时
T地方=T日晷-时差
所以λ=T地方-(T北京时间-8小时)
或λ=(T日晷-时差)-(T北京时间-8小时)
根据已知的北京时间(手表所指示的时间)、日晷所指示的地方真太阳时和时差订正表所提供的时差等数值,运用上面的关系式进行计算,即可求得所地的λ值。再根据时间和经度的数值换算关系,将λ的时、分、秒单位,换算为度、分、秒,即为当地的地理经度。
一年内有四天(即4月15日、6月12日、9月2日、12月5日)的时差等于零,如果是在这几天测算地理经度,就会更加简便。
四、总结
对照有关资料,验证观测、计算得到的地方时、地理经度精度。