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用什么仪器可以测量太阳的高度

发布时间:2024-11-21 03:17:04

⑴ 立晷是什么

立晷是中国古代制造的一种观测季节的天文仪器,也称为“日仪”或“晷”。它是一种直杆式的仪器,由竹杆或铜棒制成,上面有放置石块的平台,以及表示时刻的刻度线。
立晷是用来观测太阳在黄道上南北走向的情况,从而推算出季节变化和农历节气。仪器置于平地或城市建筑物的平台上,以南北方向为中线,测量太阳的高度,根据高度变化来推算季节的进程和定位农历节气。观测的时候,人们可以通过立晷上的表盘,或者通过观察日影在地面上的变化来得到信息。
立晷是我国古代最早的测量季节、计算时间的仪器之一,可追溯到公元前400年左右。它的使用达到了盛行的程度,后世再加以改进,发明出了更加精确的日影盘等仪器,为我国古代科学的发展作出了重要的贡献。

⑵ 怎样测量太阳的高度角

1. 准备工具:水平仪、测量尺或卷尺、棍子(长度可根据实际情况选择,如1米或1分米)。
2. 确定水平面:使用水平仪确保测量区域水平。
3. 竖立棍子:将棍子垂直立于水平面上。
4. 测量投影:使用测量尺或卷尺测量棍子在水平面上的投影长度。
5. 计算高度角:使用反正切函数(arctan)计算太阳高度角,公式为:太阳高度角 = arctan(棍长 / 投影长度)。
6. 结果:得到的结果即为太阳的高度角。

⑶ 海底两万里中 ,尼摩船长用什么测量了太阳的高度

六分仪, 英文名:sextant
用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角﹐以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。六分仪的原理是牛顿首先提出的。六分仪具有扇状外形﹐其组成部分包括一架小望远镜﹐一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜﹐一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时﹐观测者手持六分仪﹐转动指标镜﹐使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角﹐其误差约为±02~±1。在航空六分仪的视场里﹐有代替地平线的水准器。这种六分仪一般还有读数平均机构。六分仪的特点是轻便﹐可以在摆动著的物体如船舶上观测。缺点是阴雨天不能使用。二十世纪四十年代以后﹐虽然出现了各种无线电定位法﹐但六分仪仍在广泛应用。
早期航海家在大海中沿航线航行时,需要不断确定航船所处的位置,即船所处的经度和纬度的交叉点。航海家为了弄清楚自己的船所处的纬度,需要有一种仪器,它能通过对地平线和中午的太阳之间的夹角的测量,或通过对地平线和某颗固定星之间的夹角的测量来确定纬度。最初,水手用星盘来测量太阳高度,但由于船的甲板是上下起伏的,这种仪器极难操作,而且不容易测算准确。后来人们用直角仪取代了星盘。航海图上的六分仪及两脚规、量角器、平行尺等早期航海仪器
1730年美人和英人T·戈弗雷(Thomas Godfrey)和约翰·哈德利(John Hadley)独自分别发明了八分仪。两人都把设计方案提交英国皇家学会,后者于1734年又提交了一个改进方案,得到普遍采用。哈德利研制成功一种反射望远镜,接着又制作了一种在海上测量角度的仪器。观察者可通过一面镜子同时看见地平线,它们之间的角度可用边缘标有刻度的象限仪测出,测角范围可达90°,这样就把简单的象限仪(测角范围45°)所测量之高度增加了一倍,成为一种测纬度的理想仪器,该仪器另一优点是它能使星辰天体的形象与地平线成一直线,而且所测读数更为精确。由于它准确、价格便宜、使用方便,极受航海人员欢迎,直到20世纪仍然作为测量天体高度确定纬度的方法。1732年,英国海军部把八分仪放在一只小艇中作试验,结果非常精确。可是八分仪的90°标度用作测量月球与天体的角距,事实证明是非常不够的,故约翰·伯德(John Bird)在18世纪50年代制作了一个完整的圆圈,其测量范围可达360°,测量效果好,但很笨重,在海上使用极为不便。于是反射圈与八分仪之间采取折衷方案,1757年,坎贝尔船长以八分仪为模子,把测量范围扩大到120°,这就是六分仪,它是由一个三角形的架子组成,一边是一个120°弧形板,上面有刻度和一个可移动的指针。反射望远镜将需测量的有夹角的两天体反射到一起,人们就可以方便地测到角度并计算出该船处在的纬度。六分仪较之以往的测纬度的星盘、卡尔玛和直角象限仪等的精度有较大的提高。
法国的“法兰西”号大型客轮在恶劣天气时使用先进的电子导航仪器控制自动行驶。但在特殊情况下仍需要六分仪来辅助判定方位 。

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