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請(qǐng)閱讀《從日晷、圭表到原子鐘》并回答問(wèn)題。
從日晷,圭表到原子鐘 我國(guó)古代的天文觀測(cè)一直居于世界領(lǐng)先地位,天文學(xué)家們發(fā)明了許多先進(jìn)的天文觀測(cè)儀器,在國(guó)慶假期,有的同學(xué)來(lái)到北京古觀象臺(tái),參觀了這些古代的觀測(cè)儀器。
小杜同學(xué)看到了日晷,他了解到日晷是利用太陽(yáng)投射的影子來(lái)測(cè)定時(shí)刻的裝置,它通常由銅制的指針和石制的圓盤(pán)組成,隨著時(shí)間推移,晷針的影子由西向東不斷移動(dòng),就像是現(xiàn)代鐘表的指針,晷面則是鐘表的表面,以此來(lái)顯示時(shí)刻。不過(guò),它在陰天和晚上是不能使用的。
小武同學(xué)發(fā)現(xiàn)了圭表,通過(guò)查閱資料,他有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
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圭表(如圖1所示)包括圭和表兩部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的標(biāo)竿或石柱,叫作表,圭和表相互垂直。
依據(jù)圭表正午時(shí)表影長(zhǎng)度的變化,就能推算出二十四節(jié)氣,依據(jù)表影長(zhǎng)短的周期性變化,就能確定一回歸年的天數(shù)。由于日光散射和漫反射的影響,早期圭表的表影邊緣模糊不清,影響了測(cè)量表影長(zhǎng)度的精度。
為了解決上述問(wèn)題,元代天文學(xué)家郭守敬采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)方法,對(duì)圭表進(jìn)行了一系列改進(jìn)與創(chuàng)新。他將表的高度增加,并且在表頂加一根架空的橫梁,使表高變?yōu)閭鹘y(tǒng)表高的五倍。這樣,測(cè)量時(shí),把傳統(tǒng)的確定表影端的位置變?yōu)榇_定梁影中心的位置,提高了測(cè)量影長(zhǎng)的精度。郭守敬又利用小孔成像的原理,發(fā)明了景符,利用景符可以在圭面上形成太陽(yáng)和橫梁的清晰像(如圖2所示),這樣就可以精確的測(cè)量表的影長(zhǎng)了。這些措施成功解決了圭表發(fā)明以來(lái),測(cè)影時(shí)“虛景之中考求真實(shí)”的困難。
計(jì)時(shí)工具大多是以某種規(guī)則運(yùn)動(dòng)的周期(完成一次規(guī)則運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間)為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)的,比如日晷以日地相對(duì)運(yùn)動(dòng)的周期為基準(zhǔn);機(jī)械擺鐘以擺的振蕩周期為基準(zhǔn);石英鐘以石英晶體有規(guī)則的振蕩周期為基準(zhǔn)。選作時(shí)鐘基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)周期越穩(wěn)定,測(cè)量時(shí)間的精準(zhǔn)度就越高,基于此科學(xué)家制造出了原子鐘(如圖3所示)。它以原子釋放能量時(shí)發(fā)出電磁波的振蕩周期為基準(zhǔn),由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定,使得原子鐘的計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度可達(dá)每百萬(wàn)年才差1秒。
人們通常選取自然界中比較穩(wěn)定、世界各國(guó)都能接受的事物作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。正是由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性,適合作為時(shí)間的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),于是在1967年,國(guó)際計(jì)量大會(huì)將“1秒”重新定義為銫133原子輻射電磁波振蕩9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。時(shí)間單位“秒”作為國(guó)際通用的測(cè)量語(yǔ)言,是人類(lèi)描述和定義時(shí)空的標(biāo)尺。
請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題:
(1)原子鐘可以作為時(shí)間同步的基準(zhǔn)鐘,依據(jù)的是原子輻射電磁波振蕩周期的
高穩(wěn)定性
高穩(wěn)定性
。
(2)下列物體相比較,最適合提供計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的是
A
A
。(填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母)
A.擺動(dòng)的小球
B.沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)
C.靜止的書(shū)本
(3)日晷、圭表和景符,都包含了一個(gè)相同的光學(xué)原理,這就是
光的直線(xiàn)傳播
光的直線(xiàn)傳播
。請(qǐng)你再列舉一個(gè)包含該光學(xué)原理的事例。

【答案】高穩(wěn)定性;A;光的直線(xiàn)傳播
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/4 6:0:3組卷:57引用:1難度:0.7
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