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圭表原理?

时间:2024-09-20 13:53|来源:未知|作者:温变仪器|点击:0次

一、圭表原理?

圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱;“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候,表影就落在圭面上。量出表影的长度,就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候,冬至到了;表影最短的时候,夏至来临了。它是我国创制最老、使用最熟悉的一种天文仪器。

二、abb圭表原理?

圭表的计时原理是影子的变化规律。

在平地上直立一根竿子观察影子的变化,并测量表影的长度和方向,即可知道时辰。

后来,人们发现正午时的表影总是投向正北方向,就把石板制成的尺子平铺在地面上,刻上刻度,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正北方向。正午时表影投在石板上,就能读出表影的长度值。

三、天文仪器圭表的构成和基本工作原理?

位置比对。 最早期的基本就是个固定的星图,方便记录和确认天体的位置。 稍微改进一点的装置有带刻度的固定部件和带望筒、指针等的可动部件,操作可动部件对准天体,就能从固定部件上读出天体的经纬度等位置。 再后来,人们通过长时间的肉眼观测与比对,总结出太阳、行星、黄道星座等的位置对应关系,然后将表示它们的运动规律的部件添加到仪器上。在部件有一定精度后就可以用来演示天象的变化并通过机械装置联动,大型的装置可以采用水力驱动。 要注意的是,赤道经纬仪晚于伽利略发明望远镜,而且是外国传教士监制的。

四、圭表的用途?

圭表,是古代汉族科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器,由"圭"和"表"两个部件组成。

圭表和日晷一样,也是利用日影进行测量的古代天文仪器,早在公元前7世纪,中国就开始使用了。据说,日晷还是在它的基础上发展起来的。圭表是测定正午的日影长度以定节令,定回归年或阳历年。在很长一段历史时期内,中国所测定的回归年数值的准确度都居世界第一。通过进一步研究计算,古代汉族学者还掌握了二十四节气的圭表日影长度。这样,圭表不仅可以用来制定节令,而且还可以用来在历书中排出未来的阳历年以及二十四个二节令的日期,作为指导汉族劳动人民农事活动的重要依据。

基本构造

圭表直立于平地上测日影的标杆和石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。当太阳照着表的时候,圭上出现了表的影子,根据影子的方向和长度,就能读出时间。

据《国语·楚语》,撷项“命南正重司天以属神,命火正黎司地以属民。”重和黎是传说时代的天文官,南正,是指太阳到了南方中天,现在认为,南正即指冬至。古人在长期的生产和生活中,由于定方向和定季节的需要,经常观测到树木、房屋在太阳光照耀下投下的影子,渐渐地人们发现影子的变化是有规律的。人们就是在这种规律中产生了方向和时间的概念,“南正”即是这些规律发展的结果,这是一年当中正午日影最长的一天。经过长期观测树木等的影子之后,人们便会想到在平地上直立一根竿子或石柱。这根竿子或石柱便成了早期的“表”。

“圭”是什么?可以说人们还未解释清楚。多数人都理解成是一件测量日影长的仪器。最初立杆测影肯定是在平整的土地上进行,在影端画一记号,如“X”形,再量影长,所以叫土圭。土圭源于周代,但直到汉代,它只被解释为在地面作记号,如上文,汉代“铜表,高八尺,长一丈三尺,广尺二寸”,从这里的长和广,可以看出土圭的存在和使用,但是,它是什么材料制成尚不清楚。即然铜表可以被造,也可以造一石圭,两者成为相称的配套天文仪器。就其宽度(相当于现代七八寸)来说,用石或金属造的更合理一些。当然用土造一较坚硬的台子也不是不可能。之后也有铜圭、玉圭。

远古时的人们,日出而作,日没而息,从太阳每天有规律地东升西落,直观地感觉到了太阳与时间的关系,开始以太阳在天空中的位置来确定时间。但这很难精确。据记载,三千年前,西周丞相周公旦在河南登封县设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器,称为圭表。这当为世界上最早的计时器。

最早出现的圭表当然都是表杆与土圭彼此分离的简易形制。目前所见这种圭表的最早实物出土于山西襄汾陶寺夏代或先夏时代的遗存,一支残长214厘米,木质髯红色漆;另一支残长171. 8厘米,木质髹青、红、黑三色漆与之配合使用的土圭有阴阳两件,知原始的计暑方法当以阴阳二圭接续相重,从而体现揆度日影以效阴阳的传统观念。而古汉字“圭”字本做二圭相重的构型,其实正是对先民立表计晷方法的客观写实。这种简易的圭表至西周晚期已发展出表座,经过进一步的改进到东周时期,形制已经相当完善。

至迟到到西汉时候,一种建置于露天的常设圭表开始出现。这类仪具以青铜制成,表高八尺,圭长一丈三尺。因其不能随意拆装,故而圭尺的长度可以延长到适合于在天地之中观测到冬至正午的影长。显然,在这样的圭表上可以方便读出一年中任何一天正午的影长数值。这种将圭与表结合为一体的一起变形成了人民习称的圭表。江苏仪征东汉墓曾经出土有这类圭表的模型,但其尺寸只有当时尺寸的十分之一。

1279年前后,元代杰出天文学家郭守敬在河南登封的告成镇设计并建造了一座测景台,即河南登封观星台,它是中国现存最早的古代天文台。整个观星台相当于一个测量日影的圭表。高耸的城楼式建筑相当于一根竖在地面的杆子,称为“表”,台下有一个类似长堤的构造,相当于测量长度的尺子,称为“圭”,也叫做量天尺。城楼式建筑上有一个高9.46米的平台,上有两间小屋,一间放漏壶,一间放浑仪,两间屋子之间还有一根横梁。地上的量天尺长31.19米,位于正北方向。每天正午,太阳光照在横梁上的影子投射在量天尺上。通过测量一年当中影子长度的变化,可以确定1年的长度。圭表测时的精度是与表的长度成正比的,这个硕大的“圭表”使测量精度大大提高。

作用:圭表是中国古代观测天象的仪器。在不同季节 ,太阳的出没方位和正午高度不同,并有周期变化的规律。于露天将圭平置于表北面,根据圭上表影,测量、比较和标定日影的周日、周年变化,可以定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法。所以圭表测影是中国古代天文学的主要观测手段之一。

辨方正位:大约在新石器时代,古人便掌握了利用表来确定方位的方法。辨方正位的简易方法见于战国时代的《考工记》和《周髀算经》,其具体做法是:先将地面修治水平,尔后将表竖直填埋,并自表顶引悬八绳,分置表的四方与四维,用它来校正表的垂直,当八绳全部依附于表体可知这时表已经处于垂直的状态,于是可以开始测影。测影时需以表为圆心画一个圆周,然后观测同一天日出日落影子与圆周的交点,这样连接两个交点的直线就是正东西的方向。当然为了方向尽量标准,还要参考白天正午时刻的表影方向和夜间北极星的方向。

圭表最重要的当然是测定节气。由于地球的公转,太阳在一年中的视高度变化显著,夏至日行极北,日中时刻表影最短,冬至日行极南,日中时刻表影最长;春分和秋分太阳出没于正东西,日中时刻表影适中。这四个时点不仅在观测上具有特别重要的意义,同时更是建构回归年的四个时间标记点。由于一年中只有夏至日正午的表影最短,验测相对方便,因此在早期先民的测影活动中,挨度夏至日正午影长的工作格外重要。然而随着历法岁首的后移,以冬至作为一个天文年度起算点的传统逐渐形成,这使利用圭表测定太阳到达冬至点的时刻成为求测回归年长度的关健工作。然而冬至点并非总发生在日中,它可能出现在一天之中的任何时刻,因此,为求得准确的冬至时刻,古人就必须对冬至日影进行连续不断的长期测算。

五、圭表个日冕的区别?

圭表,也称土圭,是我国一种古老的天文仪器,用它来测量日影的长度。它包括圭和表两部分。表是直立的标竿,圭是在表下端南北方向放置的水平尺,多为铜或石制造。它的创制确切年代已不可考,可能在商朝就已经有了。

圭平卧而表立在圭的南端,二者互相垂直,组成简单的天文仪器。古人用它测量太阳。当太阳在最北面而位置最高的时候,表的影子最短,这时侯就是夏至;当太阳在最南面而位置最低的时候,表的影子最长,这时候就是冬至。因此,测量相邻两次日影最长或最短之间所经历的时间,即可推算一年的日数,以定回归年的长度,并且用它来推定24节气。春秋时代已经使用。战国时期以前古人已懂得使用铅垂来校正表的垂直,使它观测准确。

元代著名科学家郭守敬对古代圭作了重大改进,进一步提高了测量的精度。

日晷,又称日规。它是我国古代测定太阳时的仪器,起源于圭表。远在春秋时期,古人已用这种方法测定时刻。

日晷

日晷由一根表(晷针)和刻有时刻线的晷面组成。按照晷面安置的方向,可分为:地平日晷、赤道日晷、立晷(晷面平行卯酉面)、斜晷(晷面置于任何其他方向)等。如把晷面制成半球形,晷针顶点在球心,就是球面日晷。如果在晷面上按当地的地理纬度和节气刻制节气晷线,从表影的方向和尖端的位置可以测定节气的时刻,这是节气日晷。

我国日晷的早期发展情况还不清楚。目前第一个明确可靠的日晷记载是《隋书·天文志》所载开皇十四年(594年)麟州司马袁充发明的短影平仪,是一种地平日晷。南宋曾敏行《独醒杂志》卷2记载他的族人曾瞻民(字南仲),发明了“晷影图”所说的结构和后世的赤道日晷基本相同,但晷面是木制的。元代著名科学家郭守敬创制的仰仪,兼有球面日晷的作用。明末天启年间(1621—1627年)陆仲玉著《日月星晷式》,介绍了各种日晷的制法,并涉及测星、月用的星晷和月晷。

六、如何画圭表的刻度线?

圭表的刻度线,先画两条垂直的直线,然后用量角器画出圆角,在从直角画出45度加角线 ,这样的夹角是圭表的刻度线。

七、圭表的构造和使用方法?

圭表,也称土圭,是我国一种古老的天文仪器,用它来测量日影的长度。它包括圭和表两部分。表是直立的标竿,圭是在表下端南北方向放置的水平尺,多为铜或石制造。它的创制确切年代已不可考,可能在商朝就已经有了。

圭平卧而表立在圭的南端,二者互相垂直,组成简单的天文仪器。古人用它测量太阳。当太阳在最北面而位置最高的时候,表的影子最短,这时侯就是夏至;当太阳在最南面而位置最低的时候,表的影子最长,这时候就是冬至。因此,测量相邻两次日影最长或最短之间所经历的时间,即可推算一年的日数,以定回归年的长度,并且用它来推定24节气。春秋时代已经使用。战国时期以前古人已懂得使用铅垂来校正表的垂直,使它观测准确。

日晷

日晷由一根表(晷针)和刻有时刻线的晷面组成。按照晷面安置的方向,可分为:地平日晷、赤道日晷、立晷(晷面平行卯酉面)、斜晷(晷面置于任何其他方向)等。如把晷面制成半球形,晷针顶点在球心,就是球面日晷。如果在晷面上按当地的地理纬度和节气刻制节气晷线,从表影的方向和尖端的位置可以测定节气的时刻,这是节气日晷。

八、面粉筛的工作原理的工作原理是什么?

面粉筛由直立式电机作为激振源,电机上、下两端安装有偏心块,调节偏心块的相位角可将电机的旋转运动转变为水平、垂直、倾斜三次元运动,再把这个运动传递给筛面。

九、back的工作原理?

back电源的基本工作原理是:

交流输入电压经emi滤波、整流滤波后得到直流电压,通过高频逆变器将直流电压变换成高频交流电压,再经高频变压器隔离变换,输出所需的高频交流电压,最后经过输出整流滤波电路,将高频变压器输出的高频交流电压整流滤波后得到。

十、铃铛的工作原理?

直流电表是用螺线圈绕在铁棒上形成磁铁,磁铁在较高的位置,铃铛在较低的位置,中间有一个铁片,铁片是电路的一部分.当电令开关打开时磁铁有磁性,将铁片吸起来,铁片起来后电路断开,磁铁失去磁性,铁片又落下去,如此反复,直到关上开关.每次铁片掉下去时击中铃铛发出声音.

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