原子时间和原子频率标准

时间和频率都是重要的物理量.它们的标准的建立,在生产斗争和科学实验中无疑有着重要的意义. 任何一种计时基准都是以均匀的周期现象为基础的.过去,传统的时间基准是地球的自转周期,用平太阳日的86,400分之一定为一秒,称为“世界时”.但是由于地球自转并不完全均匀,因此以地球自转为基准的世界时的准确度只有10～(-8)(相当于三年误差一秒钟).为得到更准确的时间标准,1956年国际计量委员会第10次会议规定,以1900年1月0日12时相应的回归年的31,556,925.9747分之一定为“历书时”的一秒,它是以地球绕太阳公转周期作为计时标准,实际实现的准确度…     

质点相对于地球的运动方程

我们通常认为大阳是一个极好的惯性参考系,由于地球既自转又绕太阳公转,所以在一般情况下,地球是一个非惯性参考系. 质点相对于惯性系(太阳)的绝对加速度a为[1]其中μr和αr各为质点相对于地球的速度和加速度,r为质点相对于地心的位移矢量,ω为地球自转角速度,a0为地球相对于太阳的公转加速度. 现将质点相对于地球的运动也写成牛顿第二定律的形式如下:上式中的ma项即为质点m受到所有物体对它的作用力的合力F,又由于地球自转角速度ω随时间变化极小,可视为常数,也就是说有　=0,于是(2)式可化成上式中的mω×(ωxr)和2mω×υr即为我们所称的…     

一天为24小时吗？

我们常说一天 2 4小时 ,严格来讲 ,并不是这样 ,下面加以说明 .1　地球自转周期和昼夜更替周期这是两个不同的概念 ,先来了解地球的运动情况 .众所周知 ,地球绕太阳公转的同时 ,绕自身的地轴自转 ,如图 1所示 .选遥远的某颗恒星为参照物 (其射到地球的光可视为平行光 ) ,在某时刻 ,地球上的某点Ｐ正对太阳和该恒星 (如图 2中的位置Ａ ) .随着地球的公转和自转 ,到达位置Ｂ时 ,地球恰好自转了 1圈 ,Ｐ点再次正对该恒星 ,完成了一次完整的圆周运动 ,所用时间为自转周期 (一个恒星日 ) .但此时Ｐ点还未再次正对太阳 ,地球必须继续运动到达Ｃ点…     

日食月食形成原理及日月食相

1影光源发出的光照到不透明的物体上，在物体的后面形成一个光线照不到的黑暗区域，这就是影，若光源发光面较大，每个发光点都在物体的后方形成影区，这些影区重叠部分是先完全照射不到的黑暗区域叫做本影（见图1）．本影周围部分光源照射不到的半明半暗区域叫半影．而图中3区好像也是本影，其实那里也能得到一部分光的照射，并不是真本影叫做伪本影．太阳是一个很大的发光体，地球及地球的卫星--月球都是不发光体，在地球及月球的背后都有本影、半影及伪本影．由于地球绕太阳公转、月球绕地球旋转、地球本身还在自转．它们共同运动的结果…     

悠悠岁月巧安排

人们的生产、生活需要计量时间,计量时间需要有参考点。以太阳视圆面中心为参考点,地球围绕太阳公转约360°所经历的时间间隔叫做一个回归年,长度为365·2422日,是季节变化的周期;以月球视圆面中心为参考点,两次满月(或新月)的时间间隔叫做一个朔望月,其长度为29·5306日,它是月相变化的周期;以太阳视圆面中心为参考点,地球绕地轴自转约360°(太阳两次经过地球同一子午线平面)所经历的时间间隔叫做一个太阳日,长度为24小时。历法是协调和安排年、月、日的法则,理想的历法应该使用方便、精度较高。以回归年为基本单位的历法叫阳历(太阳历);以…     

天文台内的物理实验

许多中学的天文台不仅是观察天体、遨游苍穹的舞台,还可以进行若干物理实验,趣味性和直观性都很强,本文举几例如下．１　间接证明地球的自转无论是在白天还是在晚上,无论是跟踪太阳还是星星,望远镜的同步跟踪功能,都可以在不太长的时间显示地球的自转．操作时选定某个星星或太阳,启动同步跟踪系统,望远镜转动,但星星或太阳始终在目镜中或太阳成像屏上．２　说明运动的合成及分解人在地面向北走,在太阳静止参照系中看是曲线,是因为人同时参与了两种运动：向北的直线运动和地球的旋转,合运动必然是曲线或近似的斜线．以转动的天文…     

大气：转动的热机

 地球是一个旋转的球体,它具有巨大的质量和强大的惯性。地球的旋转包括每日一圈的自转和每年一圈的公转,自转带来了大气运动的日变化,而公转则导致了大气运动的四季变化。普通人或许并不清楚,但对于地球科学领域的学者来说,由于地球自转而产生的地转偏向力具有无处不在的影响, 这种力施加在运动物体之上,在北半球指向运动方向的右侧,而在南半球则指向运动方向的左侧。这种偏向力也是大气运动中很多特殊现象背后的关键原因。     

地球和月球的公转周期与自转周期

1 引言 众所周知,年是以地球绕太阳公转周期为基准的时间单位,月是以月球绕地球公转周期为基准的时间单位,日是以地球自转周期为基准的时间单位.但是,由于任何历法中的历年内所包含的月数和日数以及历月内所包含的日数总是整数,因此我们平常使用的公历或夏历(俗称农历)中所规定的历年、历月、历日,其实都与地球和月球的公转周期或自转周期并不完全相等.     

利用月掩星现象测量月球公转周期

月掩星现象发生前,通过天文望远镜观测月球阴影部分可以看到月球相对于遥远的恒星的视角的变化,在较短的观测时间内遥远的恒星可以视为固定不动,通过两者的相对位置的变化加上地球自转的修正可以测量出月球公转的平均轨道周期.     

铯原子时间频率基准研制——现代计量科学专题之五

1概述 时间是一个非常重要的基本物理量,单位是秒(s).在单位时间内周期运动重复的次数称为频率,单位是赫兹(Hz).在国际单位制SI中,秒是基本单位,赫兹是导出单位.时间和频率关系密切,两者共用一个计量基准,即时间频率基准.     

日本开发出超高精度光晶格钟

日本东京大学近日宣布,其研究小组与日本理化学研究所合作,开发出精确度极高的光晶格钟,160亿年才产生1 s误差。这是在实验中确认的迄今世界最高精确度。光晶格钟是一种原子钟,世界各国都在大力进行研究。所谓原子钟就是以原子中电子的振动为振子的时钟,如果振动的频率在光波段,时钟就称为光钟,光晶格钟是光钟的一种。现在,秒的定义是根据铯原     

时间标准问题

当你收听广播,往往会听到在正点时嘟!嘟!嘟!……的声音,接着是广播员说:刚才最后一响,是“北京时间”几点整;当你看报纸时,也经常会出现“世界时”或“格林尼治”时间。不论是世界时,北京时或其他现用的一些时间标准,它们都是天文台依据地球的自转运动测定的。将地球自转一周所经历的时间间隔称为一日,日分为24等分,称为小时;每小时分60等分,称为时分;每时分再分60等分,称为时秒。天文学上测定地球自转周期,是将恆星作为一个固定目标,由于地球的自转运动,恆星产     

转盘观者一定观测到科氏力吗

指出了转盘上的观者在观测一个相对于他运动的质点时，该质点是否受到科氏力只取决于该观者是否有自转而与转盘的转动（即观者的“公转”）无关．     

地球真的在自转啊——米歇尔·傅科摆实验——"最美丽"的十大物理实验之四

"坐地日行八万里,巡天遥看一千河"是毛主席诗词中的一句,写得极有气魄又很有科学道理.这"坐地日行八万里"是怎么来的呢?原来,这与地球的自转运动有关.在科技高度发达的今天,似乎没有谁还会不知道地球在绕太阳公转的同时,还在以它的自转轴为轴自西向东不停地自转着.     

1987年CUSPEA试题选解

C1 (a)试说明地球上涨潮的起因.海岸边为何每天看到两次涨潮? (b)太阳质量比月球质量大很多,但太阳所引起的潮高仅约月球的一半,这是为什么? (c)大气里也可观察到潮汐现象.气压计指示出气潮有一规则的小振幅(～10-3)周期性变化.由月球引起的大气潮汐周期为12.7小时,且气潮位相延迟约18°.试说明位相延迟意味着什么?它和月球方位有什么关系? (d)若将大气看作线性阻尼振子,由不同的大气疾风冲击所得出的自由振子周期约为10.5小时.假如地球自转周期连续可变,试画出所预期的气潮振幅和位相对于自转频率的分布曲线. (e)月球现今表现出同一个侧面…     

短文荟萃：月相漫谈

月球东升西落，日复一日，这是因地球自西向东自转造成的．月球本身并不发光，人们看到的皎皎月光完全是它表面反射到地球上的太阳光．在一个月当中，月亮会呈现不同的形状——月相，有新月、上弦月、满月、下弦月和残月等，且周而复始，循环不已．月相为何做这种周期性变化呢?这得从月球相对地球的公转运动谈起．     

万有引力定律的教学

1教学目标 ①知识与技能（1）了解牛顿发现万有引力定律的两次重大突破及其思考与检验．（2）了解月球绕地球公转及其对立情形、地球表面附近物体各种运动情形,赤道上物体随地球自转而做匀速率圆周运动及其两个极限情形．     

激光单摆演示仪的研制与应用

设计的激光单摆演示仪是利用霍尔传感器测量摆球的摆动周期,通过演示仪底盘上的小型激光器可观测摆动面的偏转,将计时、计数、测角等功能合为一体,有效摆动时间内能够分辨出地球的自转现象.     

落体偏离铅垂线位移的惯性系计算

一、引言 因地球自转的影响,落体相对于地面观察者产生偏离铅垂线的位移和表现重力加速度的减小。理论力学中关于地球自转对落体的影响一般都从非惯性系角度出发进行分析,至于共惯性系计算并未提及。其实,对同一运动现象从惯性系与非惯性系两种不同的角度出发都给予分析有助于对其运动实质的了解。本文对落体偏离铅垂线位移进行了惯性系计算,并对有些力学教材中关于落体偏东位移的惯性系定性解释提出了一些看法。 二、落体偏离铅垂线位 移的惯性系计算 1.惯性系落体方程 略去地球公转影响,取如附图所示的球坐标(o’,r,4,0)为惯性参考系。设…     

哥白尼（Copernicus,1473-1543）波兰天文学家（Astronomer，Poland）

哥白尼1491年进克拉科夫大学学习，对天文学开始发生兴趣。1497年，他作了第一次天文观测——月掩恒星毕宿五。1500-1503年去意大利学习，主要在帕多瓦大学学习法律和医学。1503年回波兰后开始系统研究天文学。他发现，随着观测精度的提高，托勒密体系理论不能与观测相合。因此，产生怀疑。在古希腊人地动思想的启迪下，他提出了他的日心学说：太阳是宇宙的中心，地球绕自转轴自转，并同五大行星一起绕太阳公转；只有月球绕地球运转。