В обсерваториите има инструменти, с помощта на които определят времето по най-точен начин - проверяват часовника. Времето се задава според позицията, заета от светилата над хоризонта. За да може часовникът на обсерваторията да работи възможно най-точно и равномерно в интервала между вечерите, когато се проверяват по положението на звездите, часовникът се поставя в дълбоки изби. В такива изби се поддържа постоянна температура през цялата година. Това е много важно, тъй като температурните промени влияят на работата на часовника.

За предаване на точни времеви сигнали по радио, обсерваторията разполага със специално усъвършенствано часовниково, електрическо и радио оборудване. Сигналите за точния час, предавани от Москва, са сред най-точните в света. Определянето на точното време от звездите, отчитането на времето с точни часовници и предаването му по радиото - всичко това представлява Службата за времето.

КЪДЕТО РАБОТЯТ АСТРОНОМИТЕ

Астрономите провеждат научна работа в обсерватории и астрономически институти.

Последните се занимават основно с теоретични изследвания.

След Великия октомври социалистическа революцияУ нас в Ленинград е създаден Институтът по теоретична астрономия, Астрономическият институт. П. К. Щернберг в Москва, астрофизични обсерватории в Армения, Грузия и редица други астрономически институции.

Обучението и образованието на астрономи се извършва в университети към механико-математическите или физико-математическите факултети.

Основната обсерватория у нас е Пулково. Построена е през 1839 г. край Санкт Петербург под ръководството на виден руски учен. В много страни той с право се нарича астрономическата столица на света.

Обсерватория Симеиз в Крим след Великия Отечествена войнае напълно възстановен, а недалеч от него е построена нова обсерватория в село Партизанское близо до Бахчисарай, където сега е инсталиран най-големият отразяващ телескоп в СССР с огледало с диаметър 1 ¼ m и рефлектор с огледало с диаметър 2,6 м скоро ще бъде монтиран - третият по размер в света. И двете обсерватории сега образуват една институция - Кримската астрофизична обсерватория на Академията на науките на СССР. Има астрономически обсерватории в Казан, Ташкент, Киев, Харков и други места.

Във всички обсерватории, които имаме научна работапо договорен план. Постиженията на астрономическата наука у нас помагат на широки слоеве от трудещите се да развият правилна, научна представа за света около нас.

Много астрономически обсерватории съществуват и в други страни. От тях най-старите от съществуващите са най-известните - Париж и Гринуич, от меридиана на които се отчитат географските дължини на земното кълбо (наскоро тази обсерватория беше преместена на ново място, по-далеч от Лондон, където има много смущения за наблюдение на нощното небе). Най-големите телескопи в света са инсталирани в Калифорния в обсерваториите Маунт Паломар, Маунт Уилсън и Лик. Последният е вграден края на XIXвек, а първите две – още през XX век.

Ако откриете грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Щастлив съм да живея образцово и просто:
Като слънцето - като махало - като календар
М. Цветаева

Урок 6/6

ТемаОснови на измерването на времето.

Цел Помислете за системата за отчитане на времето и нейната връзка с географската дължина. Дайте представа за хронологията и календара, като определите географските координати (дължина) на района според астрометричните наблюдения.

Задачи :
1. образователен: практическа астрометрия за: 1) астрономически методи, инструменти и мерни единици, броене и отчитане на времето, календари и хронология; 2) определяне на географските координати (географска дължина) на областта според данните от астрометрични наблюдения. Служби на Слънцето и точно време. Приложение на астрономията в картографията. За космическите явления: въртенето на Земята около Слънцето, въртенето на Луната около Земята и въртенето на Земята около оста си и техните последици - небесни явления: изгрев, залез, дневно и годишно видимо движение и кулминации на светила (Слънце, Луна и звезди), смяна на фазите на Луната.
2. отглеждане: формиране на научен мироглед и атеистично образование в хода на запознаване с историята на човешкото познание, с основните видове календари и хронологични системи; развенчаване на суеверия, свързани с концепциите за „високосна година“ и превода на датите от юлианския и григорианския календар; политехническо и трудово обучение по представяне на материал за уреди за измерване и съхранение на време (часове), календари и хронологични системи и за практически методи за прилагане на астрометричните знания.
3. Образователни: формиране на умения: решаване на задачи за изчисляване на часа и датите на хронологията и прехвърляне на времето от една система за съхранение и акаунт в друга; изпълняват упражнения по прилагането на основните формули на практическата астрометрия; използвайте мобилна карта на звездното небе, справочници и астрономически календар, за да определите положението и условията за видимост на небесните тела и хода на небесните явления; определят географските координати (дължина) на района според астрономически наблюдения.

Зная:
1-во ниво (стандартно)- системи за отчитане на времето и мерни единици; концепцията за обяд, полунощ, ден, връзката на времето с географската дължина; нулев меридиан и универсално време; зона, местно, лятно и зимно часово време; методи за превод; нашето изчисление, произходът на нашия календар.
2-ро ниво- системи за отчитане на времето и мерни единици; концепция за обяд, полунощ, ден; връзка на времето с географска дължина; нулев меридиан и универсално време; зона, местно, лятно и зимно часово време; методи за превод; назначаване на служба за точен час; концепцията за хронология и примери; концепцията за календар и основните видове календари: лунен, лунно-слънчев, слънчев (юлиански и григориански) и основите на летоброенето; проблемът със създаването на постоянен календар. Основни понятия на практическата астрометрия: принципите за определяне на времето и географските координати на областта според астрономическите наблюдения. Причини за ежедневно наблюдавани небесни явления, породени от въртенето на Луната около Земята (смяна на фазите на Луната, видимо движение на Луната в небесната сфера).

да можете да:
1-во ниво (стандартно)- Намерете времето на света, средно, зона, местно, лято, зима;
2-ро ниво- Намерете времето на света, средно, зона, местно, лято, зима; преобразувайте датите от стар в нов стил и обратно. Решаване на задачи за определяне на географските координати на мястото и времето на наблюдение.

Оборудване: плакат "Календар", PKZN, махало и слънчев часовник, метроном, хронометър, кварцов часовник Earth Globe, маси: някои практически приложенияастрономия. CD- "Red Shift 5.1" (Time-show, Stories about the Universe = Time and Seasons). Модел на небесната сфера; стенна карта на звездното небе, карта на часовите зони. Карти и снимки на земната повърхност. Таблица "Земята в космоса". Фрагменти от филмови ленти„Видимо движение на небесните тела”; „Развитие на представите за Вселената”; „Как астрономията опроверга религиозните идеи за Вселената“

Интердисциплинарна комуникация: Географски координати, методи за отчитане на времето и ориентация, проекция на карта (география, 6-8 клас)

По време на занятията

1. Повторение на наученото(10 минути).
а) 3 души на индивидуални карти.
1. 1. На каква височина в Новосибирск (φ= 55º) Слънцето кулминира на 21 септември? [за втората седмица на октомври, според PKZN δ=-7º, след това h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. Къде на земята не се виждат звезди от южното полукълбо? [на северния полюс]
3. Как да се ориентираме в терена от слънцето? [март, септември - изгрев на изток, залез на запад, обяд на юг]
2. 1. обедна височинаСлънцето е 30º, а наклонът му е 19º. Определете географската ширина на мястото за наблюдение.
2. Как са ежедневните пътища на звездите спрямо небесния екватор? [паралелно]
3. Как да се ориентирате в терена с помощта на Полярната звезда? [посока север]
3. 1. Какво е деклинацията на звезда, ако кулминира в Москва (φ= 56 º ) на височина 69º?
2. Как е оста на света спрямо земната ос, спрямо хоризонталната равнина? [успоредно, под ъгъла на географската ширина на мястото за наблюдение]
3. Как да определим географската ширина на областта от астрономически наблюдения? [измерете ъгловата височина на Полярната звезда]

б) 3 души на борда.
1. Изведете формулата за височината на осветителното тяло.
2. Ежедневни пътеки на светила (звезди) на различни географски ширини.
3. Докажете, че височината на световния полюс е равна на географската ширина.

v) Останалите сами .
1. Каква е най-високата височина, която Вега достига (δ=38 o 47") в Cradle (φ=54 o 04")? [ най-висока надморска височинав горната кулминация, h = 90 около -φ + δ = 90 около -54 около 04 "+38 около 47" \u003d 74 около 43 "]
2. Изберете произволен ярка звездаи запишете координатите му.
3. В кое съзвездие е Слънцето днес и какви са неговите координати? [за втората седмица на октомври по PCDP в конс. Дева, δ=-7º, α=13 h 06 m]

г) в "Red Shift 5.1"
Намерете слънцето:
Каква информация може да се получи за Слънцето?
- какви са координатите му днес и в какво съзвездие се намира?
Как се променя деклинацията? [намалява]
- коя от звездите със собствено име е най-близо по ъглово разстояние до Слънцето и какви са нейните координати?
- докажете, че Земята в момента се движи в орбита, приближавайки се до Слънцето (от таблицата за видимост - ъгловият диаметър на Слънцето нараства)

2. нов материал (20 минути)
Трябва да се плати внимание на учениците:
1. Дължината на деня и годината зависи от референтната система, в която се разглежда движението на Земята (независимо дали е свързано с неподвижни звезди, Слънцето и т.н.). Изборът на референтна система се отразява в името на единицата време.
2. Продължителността на единиците за броене на времето е свързана с условията на видимост (кулминации) на небесните тела.
3. Въвеждането на стандарта за атомно време в науката се дължи на неравномерността на въртенето на Земята, която беше открита с нарастваща точност на часовника.
4. Въвеждането на стандартно време се дължи на необходимостта от координиране на икономически дейности на територията, определена от границите на часовите зони.

Системи за отчитане на времето. Връзка с географската дължина. Преди хиляди години хората забелязаха, че много неща в природата се повтарят: слънцето изгрява на изток и залязва на запад, лятото следва зимата и обратно. Тогава се появиха първите единици време - ден месец Година . С помощта на най-простите астрономически инструменти беше установено, че има около 360 дни в годината и за около 30 дни силуетът на луната преминава през цикъл от едно пълнолуние до следващо. Следователно халдейските мъдреци приеха шестдесетичната бройна система за основа: денят беше разделен на 12 нощи и 12 дни часа , кръгът е 360 градуса. Всеки час и всеки градус се дели на 60 минути , а всяка минута - по 60 секунди .
Следващите по-точни измервания обаче безнадеждно развалиха това съвършенство. Оказа се, че Земята прави пълен оборот около Слънцето за 365 дни 5 часа 48 минути и 46 секунди. Луната, от друга страна, отнема от 29,25 до 29,85 дни, за да заобиколи Земята.
Периодични явления, придружени от ежедневно въртене на небесната сфера и очевидно годишно движение на Слънцето по еклиптиката са в основата на различни системи за отчитане на времето. Време- основната физическа величина, характеризираща последователната промяна на явленията и състоянията на материята, продължителността на тяхното съществуване.
Къс- ден, час, минута, секунда
Дълго- година, тримесечие, месец, седмица.
1. "звезден"времето, свързано с движението на звездите по небесната сфера. Измерено от часовия ъгъл на точката на пролетното равноденствие: S = t ^; t = S - a
2. "слънчева„време, свързано: с привидното движение на центъра на слънчевия диск по еклиптиката (истинско слънчево време) или движението на „средното слънце“ – въображаема точка, движеща се равномерно по небесния екватор в същия интервал от време като истинското Слънце (средно слънчево време).
С въвеждането през 1967 г. на стандарта за атомно време и Международната система SI, атомната секунда се използва във физиката.
Второ- физическа величина, числено равна на 9192631770 периода на излъчване, съответстваща на прехода между свръхфини нива на основното състояние на атома цезий-133.
Всички горепосочени "времена" са в съответствие помежду си чрез специални изчисления. Средното слънчево време се използва в ежедневието . Основната единица за звездно, истинско и средно слънчево време е денят.Получаваме звездни, средни слънчеви и други секунди, като разделим съответния ден на 86400 (24 h, 60 m, 60 s). Денят стана първата мерна единица за време преди повече от 50 000 години. ден- периодът от време, през който Земята прави едно пълно завъртане около оста си спрямо който и да е ориентир.
звезден ден- периодът на въртене на Земята около оста си спрямо неподвижните звезди, се определя като интервал от време между две последователни горни кулминации на пролетното равноденствие.
истински слънчев ден- периодът на въртене на Земята около оста си спрямо центъра на слънчевия диск, определен като интервал от време между два последователни едноименни климакса на центъра на слънчевия диск.
Поради факта, че еклиптиката е наклонена към небесния екватор под ъгъл от 23 около 26 ", а Земята се върти около Слънцето в елиптична (леко удължена) орбита, скоростта на видимото движение на Слънцето в небесната сфера и следователно продължителността на истинския слънчев ден ще се променя непрекъснато през цялата година: най-бързото около равноденствията (март, септември), най-бавното близо до слънцестоенето (юни, януари) За да се опростят изчисленията на времето в астрономията, въвежда се понятието среден слънчев ден - периодът на въртене на Земята около оста си спрямо "средното Слънце".
Среден слънчев денсе определят като интервал от време между две последователни кулминации със същото име на "средното слънце". Те са с 3 m 55,009 s по-къси от звезден ден.
24 h 00 m 00 s сидерично време са равни на 23 h 56 m 4,09 s средно слънчево време. За категоричност на теоретичните изчисления се приема ефемерида (таблица)секунда, равна на средната слънчева секунда на 0 януари 1900 г. в 12 часа, равно на текущото време, което не е свързано с въртенето на Земята.

Преди около 35 000 години хората забелязали периодична промяна във външния вид на луната - промяна на лунните фази. Фаза Фнебесно тяло (Луна, планети и др.) се определя от съотношението на най-голямата ширина на осветената част на диска ддо неговия диаметър д: F=d/D. линия терминаторразделя тъмните и светлите части на диска на осветителното тяло. Луната се движи около Земята в същата посока, в която Земята се върти около оста си: от запад на изток. Проявата на това движение е видимото движение на Луната на фона на звездите към въртенето на небето. Всеки ден Луната се движи на изток с 13,5 o спрямо звездите и завършва пълен кръг за 27,3 дни. Така че втората мярка за време след деня беше установена - месец.
Сидеричен (звезден) лунен месец- периодът от време, през който Луната прави един пълен оборот около земята спрямо неподвижните звезди. Равно на 27 d 07 h 43 m 11,47 s .
Синодичен (календарен) лунен месец- интервалът от време между две последователни фази на едно и също име (обикновено новолуния) на Луната. Равно на 29 d 12 h 44 m 2,78 s .
Съвкупността от явленията на видимото движение на Луната на фона на звездите и промяната на фазите на Луната прави възможно навигирането на Луната на земята (фиг.). Луната се появява като тесен полумесец на запад и изчезва в лъчите на утринната зора със същия тесен полумесец на изток. Мислено прикрепете права линия отляво на полумесеца. Можем да прочетем на небето или буквата „П” – „растещ”, „рогата” на месеца са обърнати наляво – месецът се вижда на запад; или буквата "С" - "остаряване", "рогата" на месеца са обърнати надясно - месецът се вижда на изток. При пълнолуние луната се вижда на юг в полунощ.

В резултат на наблюдения на промяната в позицията на Слънцето над хоризонта в продължение на много месеци, се появи трета мярка за време - година.
Година- периодът от време, през който Земята прави един пълен оборот около Слънцето спрямо която и да е референтна точка (точка).
звездна година- звезден (звезден) период на въртене на Земята около Слънцето, равен на 365,256320 ... средно слънчеви дни.
аномалична година- интервалът от време между две последователни преминавания на средното Слънце през точката на неговата орбита (обикновено перихелий) е равен на 365,259641 ... средно слънчеви дни.
тропическа година- интервалът от време между две последователни преминавания на средното Слънце през пролетното равноденствие, равен на 365,2422...средни слънчеви дни или 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Вселенско времедефинирано като местно средно слънчево време на нулевия (Гринуич) меридиан ( Че, UT- универсално време). Тъй като в ежедневието не можете да използвате местно време (тъй като едно е в Колибелка, а друго е в Новосибирск (различно λ )), поради което беше одобрен от Конференцията по предложение на канадски железопътен инженер Санфорд Флеминг(8 февруари 1879 когато говори в Канадския институт в Торонто) стандартно време,разделяне на земното кълбо на 24 часови зони (360:24 = 15 o, 7,5 o от централния меридиан). Нулевата часова зона е разположена симетрично спрямо нулевия (Гринуич) меридиан. Поясовете са номерирани от 0 до 23 от запад на изток. Реалните граници на поясите са подравнени с административните граници на области, региони или щати. Централните меридиани на часовите зони са на точно 15 o (1 час) един от друг, така че при преместване от една часова зона в друга времето се променя с цял брой часове, а броят на минутите и секундите не се променя. Нов календарен ден (и Нова година) Започни от линии за дата(демаркационна линия), преминаващ главно по меридиана от 180 o източна дължина близо до североизточната граница Руска федерация. На запад от линията на датите денят от месеца винаги е с един повече, отколкото на изток от него. При пресичане на тази линия от запад на изток календарното число намалява с едно, а при пресичане на линията от изток на запад календарното число се увеличава с единица, което елиминира грешката при отчитане на времето при пътуване по света и преместване на хора от От източното към западното полукълбо на Земята.
Ето защо Международната конференция на меридианите (1884 г., Вашингтон, САЩ) във връзка с развитието на телеграфния и железопътния транспорт въвежда:
- началото на деня от полунощ, а не от обяд, както беше.
- началният (нулев) меридиан от Гринуич (Обсерватория Гринуич близо до Лондон, основана от Дж. Фламстид през 1675 г., през оста на телескопа на обсерваторията).
- система за броене стандартно време
Стандартното време се определя по формулата: T n = T 0 + n , където т 0 - универсално време; н- номер на часовата зона.
Лятно часово време- стандартно време, променено на цял брой часове с правителствено постановление. За Русия това е равно на пояса, плюс 1 час.
Московско време- лятно часово време на втората часова зона (плюс 1 час): Tm \u003d T 0 + 3 (часа).
Лятно време- стандартно стандартно време, което се променя с допълнителен плюс 1 час по държавна поръчка за периода на лятното часово време с цел пестене на енергийни ресурси. По примера на Англия, която въведе лятно часово време за първи път през 1908 г., сега 120 страни по света, включително Руската федерация, годишно преминават към лятно часово време.
Часови зони на света и Русия
След това учениците трябва да бъдат запознати накратко с астрономическите методи за определяне на географските координати (дължина) на областта. Поради въртенето на Земята разликата между времената на обяд или кулминацията ( кулминация.Какво е това явление?) на звезди с известни екваториални координати в 2 точки е равно на разликата в географските дължини на точките, което дава възможност да се определи дължината на дадена точка от астрономически наблюдения на Слънцето и други светила и , обратно, местно време във всяка точка с известна географска дължина.
Например: един от вас е в Новосибирск, вторият в Омск (Москва). Кой от вас ще наблюдава по-рано горната кулминация на центъра на Слънцето? И защо? (забележете, това означава, че вашият часовник е на времето в Новосибирск). Заключение- в зависимост от местоположението на Земята (меридиан - географска дължина), кулминацията на всяко светило се наблюдава в различно време, т.е. времето е свързано с географската дължина или T=UT+λ,и разликата във времето за две точки, разположени на различни меридиани ще бъде T 1 -T 2 \u003d λ 1 - λ 2.Географска дължина (λ ( UT)и в точката за наблюдение ( т). Изразява се в градуси или часове, минути и секунди. За да се определи географска дължина на областта, е необходимо да се определи момента на кулминация на всяко светило (обикновено Слънцето) с известни екваториални координати. Като преведем с помощта на специални таблици или калкулатор времето на наблюдения от средното слънчево до звездно и като знаем от справочника времето на кулминацията на това светило на Гринуичския меридиан, можем лесно да определим дължината на областта . Единствената трудност при изчисленията е точното преобразуване на единици време от една система в друга. Моментът на кулминация не може да бъде "охранен": достатъчно е да се определи височината (зенитно разстояние) на светилото във всеки точно фиксиран момент от времето, но тогава изчисленията ще бъдат доста сложни.
За измерване на времето се използват часовници. От най-простите, използвани в древността, е гномон - вертикален стълб в центъра на хоризонтална платформа с разделения, след това пясък, вода (клепсидра) и огън, до механични, електронни и атомни. Още по-точен стандарт за атомно (оптично) време е създаден в СССР през 1978 г. Грешка от 1 секунда се случва на всеки 10 000 000 години!

Система за отчитане на времето у нас
1) От 1 юли 1919 г. се въвежда стандартно време(Постановление на Съвета на народните комисари на РСФСР от 8 февруари 1919 г.)
2) През 1930 г. се създава Москва (майчинство) времето на 2-ра часова зона, в която се намира Москва, като се движи един час напред в сравнение със стандартното време (+3 към универсалното или +2 към централноевропейското), за да се осигури по-светла част от деня през деня ( постановление на Съвета на народните комисари на СССР от 16.06.1930 г.). Разпределението на часовата зона на ръбовете и регионите се променя значително. Анулиран през февруари 1991 г. и възстановен отново от януари 1992 г.
3) Същият Указ от 1930 г. премахва преминаването към лятно часово време, което е в сила от 1917 г. (20 април и връщане на 20 септември).
4) През 1981 г. в страната се възобновява преминаването към лятно часово време. Постановление на Министерския съвет на СССР от 24 октомври 1980 г. "За реда за изчисляване на времето на територията на СССР" се въвежда лятно часово време като прехвърли стрелките на часовника на 0 часа на 1 април на час напред, а на 1 октомври преди час от 1981 г. (През 1981 г. лятното часово време е въведено в по-голямата част от развитите страни - 70, с изключение на Япония). В бъдеще в СССР преводът започва да се извършва в неделя, най-близка до тези дати. Резолюцията въвежда номер значителни промении утвърди новоизготвен списък на административните територии, причислени към съответните часови зони.
5) През 1992 г., с укази на президента, отменени през февруари 1991 г., времето за майчинство (московско) беше възстановено от 19 януари 1992 г., като се запази преходът към лятно часово време в последната неделя на март в 2 часа сутринта един час напред, и към зимно часово време в последната неделя на септември в 3 един час през нощта преди един час.
6) През 1996 г., с Постановление на правителството на Руската федерация № 511 от 23 април 1996 г., лятното часово време се удължава с един месец и сега приключва в последната неделя на октомври. V Западен Сибиррегиони, които преди това са били в зоната MSK + 4, преминаха към MSK + 3 време, присъединявайки се към времето в Омск: Новосибирска област 23 май 1993 г. в 00:00, Алтайска територия и Република Алтай 28 май 1995 г. в 4:00, област Томск 1 май 2002 г. в 3:00, Кемеровска област 28 март 2010 г. в 02:00 часа. ( разликата с универсалното време GMT ​​остава 6 часа).
7) От 28 март 2010 г., по време на прехода към лятно часово време, територията на Русия започна да се намира в 9 часови зони (от 2-ри до 11-ти включително, с изключение на 4-ти - Самарска област и Удмуртия на 28 март , 2010 г. в 2 часа сутринта те преминаха към московско време) със същото време във всяка часова зона. Границите на часовите зони минават по границите на субектите на Руската федерация, всеки субект е включен в една зона, с изключение на Якутия, която е включена в 3 зони (MSK + 6, MSK + 7, MSK + 8) , и Сахалинска област, който е включен в 2 пояса (MSK + 7 на Сахалин и MSK + 8 на Курилските острови).

Така и за страната ни през зимно време T= UT+n+1 h , а през лятно време T= UT+n+2 h

Можете да предложите да извършвате лабораторна (практическа) работа у дома: Лабораторна работа"Определяне на координатите на терена от наблюдения на Слънцето"
Оборудване: гномон; тебешир (колчета); "Астрономически календар", тетрадка, молив.
Работна поръчка:
1. Определяне на обедната линия (посока на меридиана).
С ежедневното движение на Слънцето по небето, сянката от гномона постепенно променя посоката и дължината си. В истинския обед той има най-малка дължина и показва посоката на обедната линия – проекцията на небесния меридиан върху равнината на математическия хоризонт. За да се определи обедната линия, е необходимо в сутрешните часове да се отбележи точката, в която пада сянката от гномона, и да се начертае кръг през нея, като гномонът е негов център. След това трябва да изчакате, докато сянката от гномона докосне линията на кръга за втори път. Получената дъга е разделена на две части. Линията, минаваща през гномона и средата на обедната дъга, ще бъде обедната линия.
2. Определяне на географската ширина и дължина на областта от наблюденията на Слънцето.
Наблюденията започват малко преди момента на истинското пладне, чието настъпване се фиксира в момента на точното съвпадение на сянката от гномона и обедната линия по добре калибрирани часовници, работещи по стандартно време. В същото време се измерва дължината на сянката от гномона. По дължината на сянката лточно на обяд в момента на възникването му т d според стандартното време, използвайки прости изчисления, определете координатите на областта. Преди това от връзката tg h ¤ \u003d N / l, където Х- височина на гномона, намерете височината на гномона в истинското обяд h ¤ .
Географската ширина на района се изчислява по формулата φ=90-h ¤ +d ¤, където d ¤ е слънчевата деклинация. За да определите дължината на областта, използвайте формулата λ=12h+n+Δ-D, където н- номер на часовата зона, h - уравнение на времето за даден ден (определя се по данни на "Астрономически календар"). За зимно часово време D = н+1; за лятно часово време D = н + 2.

"Планетариум" 410,05 mb		Ресурсът ви позволява да инсталирате на компютъра на учител или ученик пълна версияиновативен учебно-методичен комплекс „Планетариум”. "Планетариум" - селекция от тематични статии - са предназначени за използване от учители и ученици в уроците по физика, астрономия или естествени науки в 10-11 клас. При инсталиране на комплекса се препоръчва да се използва само Английски буквив имената на папки.
Демо материали 13.08 mb		Ресурсът представлява демонстрационни материали на иновативния учебно-методически комплекс „Планетариум”.
Планетариум 2,67 mb Часовник 154,3 kb Стандартно време 374.3 kb Карта на световното време 175.3 kb

1.2.3. Истинско и средно слънчево време. Уравнение на времето

1.2.4. Юлиански дни

1.2.5. Местно време на различни меридиани. Универсално, стандартно и стандартно време

1.2.6. Връзка между средното слънчево и звездното време

1.2.7. Неравномерност на въртенето на Земята

1.2.8. ефемеридно време

1.2.9. атомно време

1.2.10. Динамично и координатно време

1.2.11. Системи за световно време. UTC

1.2.12. Време на сателитни навигационни системи

1.3. Астрономически фактори

1.3.1. Общи положения

1.3.2. Астрономическо пречупване

1.3.3. Паралакс

1.3.4. Аберация

1.3.5. Правилно движение на звездите

1.3.6. Гравитационно отклонение на светлината

1.3.7. Движение на земните полюси

1.3.8. Промяна на позицията на оста на света в пространството. Прецесия

1.3.9. Промяна на позицията на оста на света в пространството. Нутация

1.3.10. Съвместно отчитане на намаленията

1.3.11. Изчисляване на видимите позиции на звездите

2. ГЕОДЕТИЧЕСКА АСТРОНОМИЯ

2.1. Предмет и задачи на геодезическата астрономия

2.1.1. Използване на астрономически данни при решаване на задачи по геодезия

2.1.3. Съвременни задачи и перспективи за развитие на геодезическата астрономия

2.2. Теория на методите на геодезическата астрономия

2.2.2. Най-благоприятни условия за определяне на време и географска ширина в зенитните методи на астрономически определяния

2.3. Инструменти в геодезическата астрономия

2.3.1. Особености на инструментите в геодезическата астрономия

2.3.2. Астрономически теодолити

2.3.3. Инструменти за измерване и записване на време

2.4. Особености на наблюдението на светила в геодезическата астрономия. Съкращения на астрономически наблюдения

2.4.1. Методи за наблюдение на светилата

2.4.2. Корекции на измерените зенитни разстояния

2.4.3. Корекции на измерените хоризонтални посоки

2.5. Концепцията за точни методи за астрономически определения

2.5.1.Определяне на географска ширина от измерените малки разлики в зенитните разстояния на двойки звезди в меридиана (метод на Талкот)

2.5.2. Методи за определяне на географска ширина и дължина от наблюдения на звезди на еднакви височини (методи на еднаква височина)

2.5.3. Определяне на астрономическия азимут на посоката към земния обект според наблюденията на полярните

2.6. Приблизителни методи за астрономически определения

2.6.1. Приблизително определяне на азимута на земен обект въз основа на наблюденията на полярните

2.6.2. Приблизително определяне на географската ширина въз основа на наблюдения на полярните

2.6.3. Приблизителни определяния на дължина и азимут от измерени слънчеви зенитни разстояния

2.6.4. Приблизително определяне на географската ширина от измерените слънчеви зенитни разстояния

2.6.5. Определяне на дирекционния ъгъл на посоката към земния обект според наблюденията на осветителните тела

2.7. Авиационна и морска астрономия

3. АСТРОМЕТРИЯ

3.1. Проблеми на астрометрията и методи за тяхното решаване

3.1.1. Предмет и задачи на астрометрията

3.1.3. Състояние и перспективи за развитие на астрометрията

3.2. Основни инструменти за астрометрия

3.2.2. Класически астрооптични инструменти

3.2.3. Съвременни астрономически инструменти

3.3. Създаване на фундаментални и инерционни координатни системи

3.3.1. Общи положения

3.3.2. Теоретични основи за определяне на координатите на звездите и техните промени

3.3.3. Построяване на основната координатна система

3.3.4. Изграждане на инерционна координатна система

3.4.1. Задаване на точната времева скала

3.4.2. Определяне на параметрите на ориентацията на Земята

3.4.3. Организация на службата за време, честота и определяне на параметрите на ориентацията на Земята

3.5. Основни астрономически константи

3.5.1. Общи положения

3.5.2. Класификация на фундаменталните астрономически константи

3.5.3. Международна система от астрономически константи

ПРЕПРАТКИ

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Система от фундаментални астрономически константи на IAU 1976г

1.2. Измерване на времето в астрономията

1.2.1. Общи положения

Една от задачите на геодезическата астрономия, астрометрията и космическата геодезия е да се определят координатите небесни телав даден момент от време. Изграждането на астрономически времеви скали се извършва от националните времеви служби и Международното бюро за време.

Всички известни методи за конструиране на непрекъснати времеви скали се основават на партидни процеси, Например:

- въртене на Земята около оста си;

- орбитата на Земята около Слънцето;

- въртенето на Луната около Земята в орбита;

- люлеене на махалото под действието на гравитацията;

- еластични вибрации на кварцов кристал под действието на променлив ток;

- електромагнитни трептения на молекули и атоми;

- радиоактивен разпад на атомни ядра и други процеси.

Времевата система може да се настрои със следните параметри:

1) механизъм - явление, което осигурява периодично повтарящ се процес (например ежедневното въртене на Земята);

2) мащаб - период от време, за който процесът се повтаря;

3) начална точка, нулева точка - моментът на началото на повторението на процеса;

4) начин за отчитане на времето.

В геодезическата астрономия се използват астрометрията, небесната механика, системите за звездно и слънчево време, базирани на въртенето на Земята около оста си. Това периодично движение е силно равномерно, неограничено във времето и непрекъснато през цялото съществуване на човечеството.

Освен това в астрометрията и небесната механика,

Ефемеридни и динамични времеви системи , като идеал

структурата на единна времева скала;

Система атомно време– практическо прилагане на идеално еднакъв времеви мащаб.

1.2.2. звездно време

Сидеричното време се означава с s. Параметрите на системата за звездно време са:

1) механизъм - въртенето на Земята около оста си;

2) скала - звезден ден, равен на интервала от време между два последователни горни климакса на точката на пролетното равноденствие

v точка за наблюдение;

3) началната точка на небесната сфера е точката на пролетното равноденствие, нулевата точка (началото на звездния ден) е моментът на горната кулминация на точката;

4) метод на броене. Мярката за звездно време е часовият ъгъл на точка

пролетно равноденствие, т. Невъзможно е да се измери, но изразът е верен за всяка звезда

следователно, като се знае точното изкачване на звездата и се изчисли часовият й ъгъл t, може да се определи звездното време s.

Разграничаване вярно, средно и квази-вярногама точки (разделянето се дължи на астрономическия фактор нутация, виж параграф 1.3.9), спрямо които се измерва истинско, средно и квази-истинско звездно време.

Системата за сидерично време се използва при определяне на географските координати на точки от повърхността на Земята и азимутите на посоката към земни обекти, при изследване на неравномерностите на ежедневното въртене на Земята и при установяване на нулевите точки от скалите на други системи за измерване на времето. Тази система, макар и широко използвана в астрономията, е неудобна в ежедневието. Смяната на деня и нощта, поради видимото ежедневно движение на Слънцето, създава много определен цикъл в човешката дейност на Земята. Следователно изчисляването на времето отдавна се основава на ежедневното движение на Слънцето.

1.2.3. Истинско и средно слънчево време. Уравнение на времето

Истинската слънчева времева система (или истинско слънчево време- m ) се използва за астрономически или геодезически наблюдения на Слънцето. Системни параметри:

1) механизъм - въртенето на Земята около оста си;

2) мащаб - истински слънчев ден- интервалът от време между две последователни долни кулминации на центъра на истинското Слънце;

3) начална точка - центърът на диска на истинското Слънце - , нулева точка - истинска полунощ, или момента на долната кулминация на центъра на диска на истинското Слънце;

4) метод на броене. Мярката за истинското слънчево време е геоцентричният часови ъгъл на истинското Слънце t плюс 12 часа:

m = t + 12h .

Единицата за истинско слънчево време – секунда, равна на 1/86400 от истински слънчев ден, не отговаря на основното изискване за единица време – не е постоянна.

Причините за непостоянството на истинската слънчева времева скала са

1) неравномерно движение на Слънцето по еклиптиката поради елиптичността на земната орбита;

2) неравномерно увеличаване на директното изкачване на Слънцето през годината, тъй като Слънцето е на еклиптиката, наклонено към небесния екватор под ъгъл от приблизително 23,50.

Поради тези причини използването на системата за истинско слънчево време на практика е неудобно. Преходът към единна слънчева времева скала става на два етапа.

Етап 1 преминаване към манекен средното слънце на еклиптиката. на ден-

На този етап се изключва неравномерното движение на Слънцето по еклиптиката. Неравномерното движение в елиптична орбита се заменя с равномерно движение в кръгова орбита. Истинското Слънце и средното еклиптично Слънце съвпадат, когато Земята преминава през перихелия и афелия на своята орбита.

Етап 2 преход към средното екваториално слънце, движещи се равно на

номерирани по небесния екватор. Тук е изключено неравномерното нарастване на дясното изкачване на Слънцето, дължащо се на наклона на еклиптиката. Истинското Слънце и средното екваториално слънце преминават едновременно точките на пролетното и есенното равноденствие.

В резултат на тези действия се въвежда нова система за измерване на времето - средно слънчево време.

Средното слънчево време се означава с m. Параметрите на системата за средно слънчево време са:

1) механизъм - въртенето на Земята около оста си;

2) мащаб - среден ден - интервалът от време между два последователни долни климакса на средното екваториално слънце  екв ;

3) начална точка - средно екваториално слънце equiv , nullpoint - средна полунощ или моментът на долната кулминация на средното екваториално слънце;

4) метод на броене. Мярката за средно време е геоцентричният часови ъгъл на средното екваториално слънце t еквивалент плюс 12 часа.

m = t equiv + 12h.

Невъзможно е да се определи средното слънчево време директно от наблюдения, тъй като средното екваториално слънце е фиктивна точка от небесната сфера. Средното слънчево време се изчислява от истинското слънчево време, определено от наблюденията на истинското слънце. Разликата между истинското слънчево време m и средното слънчево време m се нарича уравнение на времетои се обозначава:

M - m = t - t sr.eq. .

Уравнението на времето се изразява с две синусоиди с годишна и полугодишна

нови периоди:

1 + 2 -7,7m sin (l + 790 )+ 9,5m sin 2l,

където l е еклиптичната дължина на средното еклиптично слънце.

Графиката е крива с два максимума и два минимума, която в декартовата правоъгълна координатна система има вида, показан на фиг. 1.18.

Фиг.1.18. Графика на уравнението на времето

Стойностите на уравнението на времето варират от +14m до –16m.

В астрономическия годишник за всяка дата е дадена стойността на E, равна на

E \u003d + 12 часа.

С дадена стойност, връзката между средното слънчево време и часовия ъгъл на истинското Слънце се определя от израза

m = t -E.

1.2.4. Юлиански дни

С точна дефиниция числова стойностинтервалът от време между две отдалечени дати е удобно да се използва непрекъснатото броене на деня, което в астрономията се нарича Юлиански дни.

Началото на изчисляването на юлианските дни е средното пладне по Гринуич на 1 януари 4713 г. пр. н. е., от началото на този период средният слънчев ден се брои и номерира така, че всяка календарна дата да съответства на конкретен юлиански ден, съкратен като JD. И така, епохата 1900, януари 0.12h UT съответства на юлианската дата JD 2415020.0, а епохата 2000, 1 януари, 12h UT - JD2451545.0.

Точно време

За измерване на кратки периоди от време в астрономията основната единица е средната продължителност на един слънчев ден, т.е. средният интервал от време между две горни (или долни) кулминации на центъра на Слънцето. Трябва да се използва средната стойност, тъй като продължителността на слънчевия ден варира леко през годината. Това се дължи на факта, че Земята се върти около Слънцето не в кръг, а в елипса и скоростта на движението й се променя леко. Това причинява малки неравности във видимото движение на Слънцето по еклиптиката през годината.

Моментът на горната кулминация на центъра на Слънцето, както вече казахме, се нарича истинско пладне. Но за да проверите часовника, да определите точното време, няма нужда да отбелязвате точния момент на кулминацията на Слънцето върху тях. По-удобно и точно е да се отбележат моментите на кулминацията на звездите, тъй като разликата в моментите на кулминацията на всяка звезда и Слънцето е точно известна за всяко време. Ето защо, за да се определи точното време с помощта на специални оптични инструменти, се отбелязват моментите на кулминациите на звездите и те проверяват правилността на часовника, който „съхранява“ времето. Така определеното време би било абсолютно точно, ако наблюдаваното въртене на небосвода се извършваше при строго постоянна ъглова скорост. Оказа се обаче, че скоростта на въртене на Земята около оста си, а оттам и привидното въртене на небесната сфера, претърпява много малки изменения във времето. Ето защо, за да се „съхрани“ точното време, сега се използват специални атомни часовници, чийто ход се контролира от осцилаторни процеси в атомите, протичащи с постоянна честота. Часовниците на отделните обсерватории се проверяват спрямо сигнали за атомно време. Сравнението на времето, определено от атомните часовници и от видимото движение на звездите, дава възможност да се изследват нередностите в въртенето на Земята.

Определянето на точното време, съхраняването му и предаването по радиото до цялото население е задача на службата за точно време, която съществува в много страни.

Сигналите за точния час по радиото се получават от навигатори на морския и въздушния флот, много научни и промишлени организации, които трябва да знаят точното време. Познаването на точното време е необходимо, по-специално, за определяне на географските дължини на различни точки на земната повърхност.

Отчитане на времето. Определение за географска дължина. Календар

От курса на физическата география на СССР знаете понятията за местно, зонално и майчинство, както и че разликата в географските дължини на две точки се определя от разликата в местното време на тези точки. Този проблем се решава чрез астрономически методи с помощта на наблюдения на звезди. Въз основа на определянето на точните координати на отделните точки се картографира земната повърхност.

От древни времена хората са използвали продължителността или на лунния месец, или на слънчевата година за изчисляване на дълги периоди от време, т.е. продължителността на въртенето на слънцето по еклиптиката. Годината определя честотата на сезонните промени. Една слънчева година продължава 365 слънчеви дни 5 часа 48 минути 46 секунди. Той е практически несъизмерим с дните и с продължителността на лунния месец - периодът на смяна на лунните фази (около 29,5 дни). Това затруднява създаването на прост и удобен календар. През вековете на човешката история са създадени и използвани много различни календарни системи. Но всички те могат да бъдат разделени на три вида: слънчеви, лунни и лунно-слънчеви. Южните пасторални народи обикновено са използвали лунните месеци. Една година, състояща се от 12 лунни месеца, съдържа 355 слънчеви дни. За да се координира изчисляването на времето според Луната и според Слънцето, беше необходимо да се установят 12 или 13 месеца в годината и да се добавят допълнителни дни в годината. По-прост и по-удобен беше слънчевият календар, който беше използван отново Древен Египет. Понастоящем в повечето страни по света също е приет слънчев календар, но по-усъвършенствано устройство, наречено Григориански, което е разгледано по-долу.

При съставянето на календара трябва да се има предвид, че продължителността на календарната година трябва да бъде възможно най-близка до продължителността на оборота на Слънцето по еклиптиката и че календарната година трябва да съдържа цял брой слънчеви дни, тъй като е неудобно да започваш годината по различно време на деня.

Тези условия са изпълнени от календара, разработен от александрийския астроном Сосиген и въведен през 46 г. пр. н. е. в Рим от Юлий Цезар. Впоследствие, както знаете, от курса по физическа география, той беше наречен Юлиански или стар стил. В този календар годините се броят три пъти подред за 365 дни и се наричат ​​прости, годината след тях е 366 дни. Нарича се високосна година. Високосните години в юлианския календар са годините, чиито числа се делят равномерно на 4.

Средната продължителност на годината според този календар е 365 дни 6 часа, т.е. той е с около 11 минути по-дълъг от истинския. Поради това старият стил изоставаше от действителния поток от време с около 3 дни на всеки 400 години.

В григорианския календар (нов стил), въведен в СССР през 1918 г. и дори по-рано приет в повечето страни, години, завършващи на две нули, с изключение на 1600, 2000, 2400 и т.н. (т.е. тези, чийто брой стотици се дели на 4 без остатък) не се считат за високосни години. Това коригира грешката от 3 дни, натрупвайки се над 400 години. Така средната продължителност на годината в новия стил е много близка до периода на въртене на Земята около Слънцето.

До 20 век разликата между новия стил и стария (Юлиан) достига 13 дни. Тъй като новият стил е въведен у нас едва през 1918 г., на 7 ноември (по нов стил) се чества Октомврийската революция, извършена през 1917 г. на 25 октомври (по стар стил).

Разликата между стария и новия стил от 13 дни ще продължи и през 21-ви век, и през 22-ри век. ще се увеличи до 14 дни.

Новият стил, разбира се, не е напълно точен, но грешка от 1 ден ще се натрупа в него едва след 3300 години.