文/ 杨 婧
夏至,是二十四节气中的第十个节气、夏季的第四个节气。夏至这天,太阳直射地球的位置到达一年中的最北端,北半球的白昼达到最长,而且越往北白昼越长,在北极会出现极昼现象。此时我国大部分地区气温较高,日照充足,雨量充沛。从夏至起,全国将进入一年中最热的时段。
节气观察科学实验
“鹿角解,蝉始鸣,半夏生”,夏至时节,鹿角开始脱落,知了开始鸣叫,半夏开始生长。夏至是反映季节的节气。夏至这天,太阳直射北回归线,正午时分接近(或呈)直射,生活在北回归线上及其以南附近区域的人,可在夏至日前后几天的中午看到 “立竿无影”的奇景。而北回归线以北的人看到的自己的影子则是一年中最短的。
z今天的科学实验是做一个古代的计时工具——圭表,用来观察太阳影子的变化。
圭表,是度量日影长度的一种天文仪器。用它来观察记录正午时分影子的长短变化,可以确定季节的变化、寻找太阳以及地球运动的规律。
圭表由“圭”和“表”两个部件组成:“圭”是测定表影长度的刻板,正南正北方向水平置于地面;“表”是垂直于地面测日影的标杆或石柱。当正午太阳照射到表的时候,根据呈现在圭上的投影,人们可以测量、比较和标定日影的周日、周年变化,还可以定方向、测时间、划分季节。下面我们来制作一个简易圭表:
1.扫描34 页二维码,将“圭表” 制作卡片下载、打印出来(建议使用厚纸或卡纸),准备剪刀、美工刀、胶棒(或双面胶)、指南针(可用手机中的指南针软件代替)
2.将卡片中的“表”剪下,沿虚线向后对折,贴牢。将卡片中的“圭”剪下,沿虚线向后对折,粘成一个长方形的扁盒子,用美工刀将红线部分裁开,将“表”插入并粘贴固定。
3.找一个阳光能够照射到的地方,将制作好的圭表水平放置在地面上,借助指南针,将有表的一侧对准正南,从11:30 开始观察投影到圭面上最短的影子,每隔5 分钟测量一次它的长度并记录下来。
4.保存好你的圭表,在秋分、冬至、春分时再拿出来测量日影,看看有什么变化。
节气观星——天鹰座
天鹰座是一个很容易识别的星座,它主要由9 颗亮星组成,构成的图形像一只在空中翱翔的雄鹰。天鹰座跨越天赤道,是古希腊最早的48 个星座之一。
仲夏时节,晚上九点向东偏南方向观看,首先找到天鹰座的 α 星——河鼓二,即牛郎星。它是夏季大三角中的一个顶角,在银河附近非常醒目。在其两侧各有一颗较暗的星,分别是河鼓一和河鼓三,三者几乎连成一条直线,就像一条扁担。为什么我国古代传说中牛郎是用扁担挑着一对儿女,这下你知道缘由了吧?牛郎星是全天第12 亮星,视星等为0.77,距离我们16.73 光年。它的大小是太阳的两倍,温度比太阳高,所以看起来是白色的。
在天鹰的左侧翅膀末端,有一个行星状星云 NGC 6751,像巨人的一只眼睛一样闪闪发光。它实际大小有0.8 光年,距离地球6500 光年。在它的中心,可以看见一颗恒星,星云是被这颗恒星抛射出来的气体,在中央星的附近形成一个高度对称的环状。
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