天文学时间和历法.ppt

时间和历法 第一部分时间及其计量 1 时间的概念 2 计时仪器 时间服务 3 时间的种类 时间计量系统 4 新的世界时计量系统 第一部分时间及其计量 1 时间的概念 时间的本质 物质运动变化的序列和持续的性质 时间有 时段 时刻 两个含义 2000 2001 2002 2003 2004 地球 月球的运动给出三种天然的时间单位 日 月和年 时间的单位 年月日时分秒 盛年不重来 一日难再晨 及时当勉励 岁月不待人 陶渊明 2 计时仪器 先民日出而作 日入而息 太阳是天然的钟表 日晷 西汉漏壶 多级漏壶 水运仪象台 惠更斯摆钟 布拉格市政厅天文钟 石英钟 原子钟 1 日晷2 漏壶 一天误差10分钟 3 机械钟 水运仪象台 惠更斯摆钟 天文钟 误差千分之几秒 4 石英钟 1929 300年差1秒 5 原子钟 1949 铯钟500万年差1秒 时间服务包括 测时守时授时 测时 守时 地球 电台 用户 授时 3 时间的种类和时间计量系统 恒星日真太阳日平太阳日 子午线 恒星日 同一恒星连续两次通过某地天文子午面的时间间隔 真太阳日 太阳圆面中心连续两次通过某地天文子午面的时间间隔 真太阳日长度不等 最长与最短的一天相差达51秒 真太阳 平太阳 赤道 黄道 春分点 平太阳日 平太阳圆面中心连续两次上中天的时间间隔 平太阳时 1个 平太阳日 等分为24个 平太阳小时 1个 平太阳小时 再等分为60个 平太阳分 1个 平太阳分 又等分为60个 平太阳秒 这就是我们日常生活中所使用的时间 平太阳时与真太阳时的换算是严格固定的 称时差 时差曲线 地方时区时世界时 在地球上某个特定地点 根据太阳的具体位置所确定的时刻 称为 地方时 12 11 10 9 8 13 14 15 16 区时 东经120 时间的换算 两地的地方 平 时差等于经度差 15度 1小时 世界时 0 经线 本初子午线 所在地方的标准时 UT UniversalTime 本初子午线 历书时 ET EphemerisTime 原子时 AT AtomicTime 协调世界时 UTC CoordinatedUniversalTime 4 新的世界时计量系统 20世纪 随着测时精度的提高 人们发现地球自转并不是绝对均匀的 一年中有快有慢 并有长期减慢现象 1960年世界度量衡标准会议定义公元1900年为 平均太阳年 秒定义更改为 一秒为平均太阳年之31556925 9747分之一 称1历书秒 历书时 ET EphemerisTime 历书时的特点 1 时间均匀 2 不易获得 精度低 原子钟 铯原子钟原理 9192631770 秒的新定义 1967年举行的第十三届国际计量大会决定以铯原子的跃迁做为秒的新定义 即铯原子同位素Cs133基态超精细能阶跃迁的9 192 631 770个周期所持续的时间定为1秒 称作 原子秒 原子时 AT AtomicTime 由原子钟按原子秒导出的时间 老的时间定义 基本单位是日 回归年 再划分时分秒 新的时间定义 基本单位是秒 分 时 日 年由秒累加得出 原子钟不仅用来计量时间 它本身就是时间标度产生器 1967年起 原子时取代历书时 从1958年1月1日世界时0时起算 协调世界时 UTC CoordinatedUniversalTime 协调世界时秒长 原子时秒长 从1972年起使用 积累起来比地球自转差0 9秒以上时 则跳1秒 称闰秒 有正闰秒 负闰