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用什麼儀器可以測量太陽的高度

發布時間:2024-11-21 03:17:04

⑴ 立晷是什麼

立晷是中國古代製造的一種觀測季節的天文儀器,也稱為「日儀」或「晷」。它是一種直桿式的儀器,由竹桿或銅棒製成,上面有放置石塊的平台,以及表示時刻的刻度線。
立晷是用來觀測太陽在黃道上南北走向的情況,從而推算出季節變化和農歷節氣。儀器置於平地或城市建築物的平台上,以南北方向為中線,測量太陽的高度,根據高度變化來推算季節的進程和定位農歷節氣。觀測的時候,人們可以通過立晷上的表盤,或者通過觀察日影在地面上的變化來得到信息。
立晷是我國古代最早的測量季節、計算時間的儀器之一,可追溯到公元前400年左右。它的使用達到了盛行的程度,後世再加以改進,發明出了更加精確的日影盤等儀器,為我國古代科學的發展作出了重要的貢獻。

⑵ 怎樣測量太陽的高度角

1. 准備工具:水平儀、測量尺或捲尺、棍子(長度可根據實際情況選擇,如1米或1分米)。
2. 確定水平面:使用水平儀確保測量區域水平。
3. 豎立棍子:將棍子垂直立於水平面上。
4. 測量投影:使用測量尺或捲尺測量棍子在水平面上的投影長度。
5. 計算高度角:使用反正切函數(arctan)計算太陽高度角,公式為:太陽高度角 = arctan(棍長 / 投影長度)。
6. 結果:得到的結果即為太陽的高度角。

⑶ 海底兩萬里中 ,尼摩船長用什麼測量了太陽的高度

六分儀, 英文名:sextant
用來測量遠方兩個目標之間夾角的光學儀器。通常用它測量某一時刻太陽或其他天體與海平線或地平線的夾角﹐以便迅速得知海船或飛機所在位置的經緯度。六分儀的原理是牛頓首先提出的。六分儀具有扇狀外形﹐其組成部分包括一架小望遠鏡﹐一個半透明半反射的固定平面鏡即地平鏡﹐一個與指標相聯的活動反射鏡即指標鏡。六分儀的刻度弧為圓周的1/6。使用時﹐觀測者手持六分儀﹐轉動指標鏡﹐使在視場里同時出現的天體與海平線重合。根據指標鏡的轉角可以讀出天體的高度角﹐其誤差約為±02~±1。在航空六分儀的視場里﹐有代替地平線的水準器。這種六分儀一般還有讀數平均機構。六分儀的特點是輕便﹐可以在擺動著的物體如船舶上觀測。缺點是陰雨天不能使用。二十世紀四十年代以後﹐雖然出現了各種無線電定位法﹐但六分儀仍在廣泛應用。
早期航海家在大海中沿航線航行時,需要不斷確定航船所處的位置,即船所處的經度和緯度的交叉點。航海家為了弄清楚自己的船所處的緯度,需要有一種儀器,它能通過對地平線和中午的太陽之間的夾角的測量,或通過對地平線和某顆固定星之間的夾角的測量來確定緯度。最初,水手用星盤來測量太陽高度,但由於船的甲板是上下起伏的,這種儀器極難操作,而且不容易測算準確。後來人們用直角儀取代了星盤。航海圖上的六分儀及兩腳規、量角器、平行尺等早期航海儀器
1730年美人和英人T·戈弗雷(Thomas Godfrey)和約翰·哈德利(John Hadley)獨自分別發明了八分儀。兩人都把設計方案提交英國皇家學會,後者於1734年又提交了一個改進方案,得到普遍採用。哈德利研製成功一種反射望遠鏡,接著又製作了一種在海上測量角度的儀器。觀察者可通過一面鏡子同時看見地平線,它們之間的角度可用邊緣標有刻度的象限儀測出,測角范圍可達90°,這樣就把簡單的象限儀(測角范圍45°)所測量之高度增加了一倍,成為一種測緯度的理想儀器,該儀器另一優點是它能使星辰天體的形象與地平線成一直線,而且所測讀數更為精確。由於它准確、價格便宜、使用方便,極受航海人員歡迎,直到20世紀仍然作為測量天體高度確定緯度的方法。1732年,英國海軍部把八分儀放在一隻小艇中作試驗,結果非常精確。可是八分儀的90°標度用作測量月球與天體的角距,事實證明是非常不夠的,故約翰·伯德(John Bird)在18世紀50年代製作了一個完整的圓圈,其測量范圍可達360°,測量效果好,但很笨重,在海上使用極為不便。於是反射圈與八分儀之間採取折衷方案,1757年,坎貝爾船長以八分儀為模子,把測量范圍擴大到120°,這就是六分儀,它是由一個三角形的架子組成,一邊是一個120°弧形板,上面有刻度和一個可移動的指針。反射望遠鏡將需測量的有夾角的兩天體反射到一起,人們就可以方便地測到角度並計算出該船處在的緯度。六分儀較之以往的測緯度的星盤、卡爾瑪和直角象限儀等的精度有較大的提高。
法國的「法蘭西」號大型客輪在惡劣天氣時使用先進的電子導航儀器控制自動行駛。但在特殊情況下仍需要六分儀來輔助判定方位 。

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