月相、日月食成因演示仪.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103544875 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103544875 A (21)申请号 201310525040.3 (22)申请日 2013.10.19 G09B 27/02(2006.01) (71)申请人 黄声会 地址 564309 贵州省务川仡佬族苗族自治县 黄都中学 (72)发明人 黄声会 (54) 发明名称 月相、 日月食成因演示仪 (57) 摘要 一种月相、 日月食演示仪， 由黄道圆环面， 黄 道， 白道面， 白道， 恒星， 太阳， 地球， 月亮， 无线摄 像头组成。本发明提出一种太阳、 地球、 月亮三 天体运行的地月对转漩涡中心。

2、理论， 并根据这一 理论设计了一种演示模型， 用于解释月相、 日月 食形成原因和变化规律。其有益效果有 ： 一是提 出一种太阳、 地球、 月亮三天体运行的地月对转 漩涡中心理论 ； 二是能演示说明月亮每恒星月 27.321661 日以漩涡中心为圆心巡天一周 ； 三是 能演示说明每朔望月为 29.53059 日， 一朔望月后 又刚好能合朔， 重复演示月相的连续变化 ； 四是 能演示说明每天月亮的中天时刻的不同， 即月亮 每晚比前一天晚上迟起来约49分钟。 五是能演示 说明日月食的形成原因。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产。

3、权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103544875 A CN 103544875 A 1/1 页 2 1. 一种月相、 日月食成因演示仪， 由黄道环面， 黄道， 白道面， 白道， 恒星， 太阳， 地球， 月 亮， 无线摄像头， 显示器组成， 所述的黄道环面与白道面有公共圆心， 白道面在黄道环面内， 黄道环面与白道面有 5.15的夹角， 所述的太阳设在黄道环面的黄道上， 所述的地球， 月亮 设在白道的一直径两端的白道上， 摄像头设在地球表面。 2. 根据权利要求 1 所述的月相、 日月食成因演示仪， 其特征是 ： 所述的圆心为地球、 月。

4、 亮对转所形成的漩涡中心， 为地月连线的中点， 是太阳绕转的圆心， 也是黄道环面和白道面 的公共圆心。 3. 根据权利要求 1 所述的月相、 日月食成因演示仪， 其特征是 ： 所述的黄道被以圆心 为中心 365.242199 等分， 每等分约 0.985647， 太阳每日在黄道上绕圆心逆时针东转一等 分， 即 0.985647。 4. 根据权利要求 1 所述的月相、 日月食成因演示仪， 其特征是 ： 所述的白道被以圆心为 中心 27.321661 等分， 每等分约 13.176358， 地球、 月亮每日在白道的一直径两端的白道 上各自绕圆心逆时针对转一等分， 即 13.176358。 5. 根。

5、据权利要求 1 所述的月相、 日月食成因演示仪， 其特征是 ： 所述的白道面在黄道环 面内， 两面有 5.15的黄白交角， 两面相交有两个交点， 即黄白交点。 6. 根据权利要求 1 所述的月相、 日月食成因演示仪， 其特征是 ： 所述的地球， 以逆时针 方向自转， 每日自转 360.985647。 7. 根据权利要求 1 所述的月相、 日月食成因演示仪， 其特征是 ： 所述的恒星为设在黄道 外的一颗不动的恒星。 权 利 要 求 书 CN 103544875 A 2 1/6 页 3 月相、 日月食成因演示仪 技术领域 0001 本发明涉及一种天文学原理模型， 特别是涉及一种用于解释日月食及月相。

6、的形成 与变化的原理模型。 背景技术 0002 目前， 对于日月食、 月相的演示仪器都是基于 “日心说” 理论下进行设计制作的 ： 太 阳为不动的中心， 地球带着月亮在黄道上以一回归年为周期绕太阳作圆周运动， 月亮又以 一朔望月为周期绕地球作圆周运动。 0003 若以恒星为参照， 月亮的这两种运动是不可能同时存在的， 即月亮既相对于恒星 作巡天运动， 又绕地球作圆周运动， 月亮的这两种运动是不能够统一， 同时存在的。首先， 地球都需要一回归年 365.242199 日， 才能巡天一周， 而绕着地球转的月亮却可以一恒星月 27.321661 日巡天一周 ； 其次， 如果月亮既能巡天运动， 又以地。

7、球为中心作圆周运动能同时 存在的话， 那地球不也就是不动的恒星了， 或者说地球就是天球的中心了， 显然这不是正确 的。 0004 而若以地球为参照， 我们在地球上观察到的月亮运行的天象结果却是 ： 月亮相对 于太阳来说， 是以一朔望月 29.53059 日为周期绕地球旋转一周的。 0005 根据 “日心说” 理论， 在太阳系内， 太阳是太阳系内各行星绕转的不动的中心， 地球 带着月亮在黄道上转， 地球又一日自转一周， 计算如下 ： 0006 地球自转角速度为 ： 0007 0008 月亮每恒星月 27.321661 日巡天一周， 转动的角速度为 ： 0009 0010 当一朔望月的合朔日时， 。

8、太阳与月亮同时下山， 故整晚看不到月亮， 到初二日太阳 下山时， 月亮绕地球已经逆时针转过了 13.176358， 也就是说当太阳从地球的西边下山过 后， 地球得再自转 13.176358后， 月亮才会下山， 一朔望月之内每日如此， 依此类推。 0011 根据地球自转的速度计算月亮每日迟起的时间为 ： 0012 0013 一朔望月 29.53059 日后会有 ： 0014 一、 月亮共迟起的时间为 ： 29.530590.878424 时 25.940379 时， 也就是说当地 球转到下一合朔日时， 月亮并不能与太阳同时下山， 循环进入下一朔望月循环周期， 而是要 迟后 1.940379 时，。

9、 故不能以一朔望月为周期形成合朔， 这与天象观测并不符合。 说 明 书 CN 103544875 A 3 2/6 页 4 0015 二、 月亮共转过角度为 ： 29.5305913.176358 389.105640， 则一朔望月 内， 月亮相对于地球转过的角度已经超过 360， 也就是说当地球转到下一合朔日时， 月亮 已经多转过的角度为 389.105640 -360 29.105640， 也不能以一朔望月为周期形成 合朔， 这也不符合天象的观测。 0016 根据以上的计算， 若以 “日心说” 为理论基础的月相演示仪， 并不能演示月相以一 朔望月为周期形成合朔， 也不能演示月相周而复始的循环。

10、天象。因此在 “日心说” 理论基础 上制造的月相演示仪， 是不能演示说明月相的形成原因与变化规律的， 也不能演示说明以 下的现象 ： 0017 一是不能演示证明月亮每恒星月 27.321661 日巡天一周 ； 0018 二是不能演示证明每朔望月为 29.53059 日， 一朔望月后又刚好能合朔， 重复演示 月相的连续变化 ； 0019 三是不能演示证明每天月亮的中天时刻的不同， 或者说月亮每晚比前一天晚上迟 起来约 49 分钟。 发明内容 0020 本发明提出一种太阳、 地球、 月亮三天体运行的地月对转漩涡中心理论， 并根据这 一理论设计了一种月相、 日月食演示模型， 用于解释月相、 日月食形。

11、成原因和变化规律， 其 有益的效果 ： 0021 一是提出一种太阳、 地球、 月亮三天体运行规律的地月对转漩涡中心理论 ； 0022 二是能演示说明月亮每恒星月 27.321661 日以漩涡中心为圆心巡天一周 ； 0023 三是能演示说明每朔望月为 29.53059 日， 一朔望月后又刚好能合朔， 重复演示月 相的连续变化 ； 0024 四是能演示说明每天月亮的中天时刻的不同， 即月亮每晚比前一天晚上迟起来约 49 分钟。 0025 五是能演示说明日月食的形成原因。 0026 技术实施方案 0027 本发明月相成因演示仪由黄道环面， 黄道， 白道面， 白道， 恒星， 太阳， 地球， 月亮， 无。

12、线摄像头， 显示器组成， 所述的黄道环面与白道面有公共圆心， 白道面在黄道环面内， 黄 道环面与白道面有 5.15的夹角， 所述的太阳设在黄道环面的黄道上， 所述的地球， 月亮设 在白道的一直径两端的白道上， 摄像头设在地球表面。 0028 所述的圆心为地球、 月亮对转所形成的漩涡中心， 为地月连线的中点， 是太阳绕转 的圆心， 也是黄道环面和白道面的公共圆心。 0029 所述的黄道被以圆心为中心 365.242199 等分， 每等分约 0.985647， 太阳每日在 黄道上绕圆心逆时针东转一等分， 即 0.985647。 0030 所述的白道被以圆心为中心 27.321661 等分， 每等分。

13、约 13.176358， 地球、 月亮 每日在白道的一直径两端的白道上各自绕圆心逆时针对转一等分， 即 13.176358。 0031 所述的白道面在黄道环面内， 两面有 5.15的黄白交角， 两面相交有两个交点， 即 黄白交点。 0032 所述的地球， 以逆时针方向自转， 每日自转 360.985647。 说 明 书 CN 103544875 A 4 3/6 页 5 0033 所述的恒星为设在黄道外的一颗不动的恒星。 附图说明 0034 图 1 为月相、 日月食演示仪的示意图 ； 0035 其中 1 为圆心， 2 为黄道环面， 3 为黄道， 4 为太阳， 5 为月亮， 6 为白道面， 7 为。

14、白道， 8 为地球， 9 为恒星。 具体实施方式 0036 月相成因的演示 ： 0037 太阳在黄道上巡天一周需一回归年 365.242199 日， 则太阳每日在黄道上绕漩涡 中心逆时针东行 ： 0038 0039 月亮在白道上巡天一周需一恒星月 27.321661 日， 即月亮每日在白道上绕漩涡中 心逆时针东行 ： 0040 0041 当以恒星为参考标准， 月亮是以一恒星月为周期巡天运动， 太阳以一回归年为周 期巡天运动， 太阳系内的其它行星， 如火星、 木星、 土星等， 也都是有巡天运动的， 因此地球 也不应例外， 地球也应有巡天的运动则是必然的。 0042 在所有星球中， 由于地球与月亮。

15、距离最近， 相互之间的距离又相对稳定不变， 因 此， 月亮在天球内巡天运动时， 地球在天球内的运动情况就只有三种可能 ： 地球是月亮绕转 的圆心或月亮是地球绕转的圆心， 以及地球与月亮绕某一公共圆心对转。 0043 第一种， 是地心说， 显然是不正确的。 0044 第二种， 是月心说， 这与地心说有相同的不正确之处。 0045 第三种， 则说明月亮有巡天运动， 地球也是巡天运动的。 0046 在同一漩涡中， 越靠近漩涡中心的轨道上的星球， 其绕漩涡中心转动的角速度越 快， 巡天周期时间越短， 越远离漩涡中心的轨道上的星球， 其绕漩涡中心转动的角速度越 慢， 巡天周期时间就越长。各行星之间在巡天。

16、运行过程中， 距离上就会相互的远离和靠近， 出现冲与合的天象。 0047 而地球和月亮之间的距离， 却没有远离和靠近的变化， 而是保持不变的。因此地 球、 月亮应在绕漩涡中心以相同半径在同一轨道， 并以相同的巡天周期运行， 即地球、 月亮 都在白道面内的白道上， 绕漩涡中心同轨同面对转， 其形同于中国太极图中阴阳鱼的对转 一样。 0048 因此， 地球也在白道上也以一恒星月 27.321661 日巡天一周， 即地球也每日在白 道上绕漩涡中心逆时针东行角速度为 ： 0049 说 明 书 CN 103544875 A 5 4/6 页 6 0050 由于太阳在黄道上绕漩涡中心每太阳日东行 0.985。

17、647， 则地球在一太阳日内相 对于太阳就得要自转 360.985647， 则地球的自转角速度就为 ： 0051 0052 以恒星日 23 时 56 分 4 秒 ( 合 23.934444 时 ) 来计算地球自转的角速度为 ： 0053 0054 以上两种关于地球自转角速度方法计算出的值是十分吻合的， 二者相差为 0.00001610 / 时， 仅为十万分之一点六。证明了天象观测中太阳每日东行 0.985647是 存在的， 也同时证明了地球每太阳日自转的角度为 360.985647。 0055 地球的自转角速度并没有因为分别以恒星和太阳为参照标准的不同， 而计算结果 不同。说明地球的自转速度是。

18、自身客观存在的。 0056 当一朔望月的朔日时， 太阳与月亮同时下山， 朔日晚是看不到月亮的， 经过一日 后， 地球、 月亮绕漩涡中心的逆时针转过角度是 13.176358， 太阳绕漩涡中心的逆时针转 过角度是 0.985647， 故在地球上某一定点观测， 月亮就相对于太阳多转过的角度为 ： 0057 13.176358 -0.985647 12.190711 0058 当初二日太阳下山的时刻， 月亮已经比太阳向东多转过了 12.190711， 地球就得 再自转过这个 12.190711角度后， 月亮才会下山， 地球转过这 12.190711所需时间为 ： 0059 0060 0061 依此类。

19、推， 一朔望月之内的以后每日如此， 月亮比太阳每日都要晚起迟落， 所以月 相的中天时刻也就每日迟后 48 分 37.78 秒。 0062 一朔望月 29.53059 日后 ： 0063 一、 月亮共晚起时间为 ： 29.530590.810495 时 23.934396 时， 合 23 时 56 分 4 秒， 恰好能进入下一朔望月， 周而复始地演示月相的变化规律。 0064 二、 地球、 月亮绕漩涡中心各自转过的角度为 ： 29.5305913.176358 389.105640， 太阳绕漩涡中心转过的角度为 ： 29.530590.985647 29.106747， 若以太阳为参照， 地球、。

20、 月亮相对于太阳对转过的角度为 ： 389.105640 -29.106747 359.998893， 即地月刚好对转过一圆周后能进入下一朔望月的循环。 0065 由于太阳在黄道上又每日逆时针东行 0.985647， 每日地球相对于太阳就得自转 360.985647， 地球的东方又是以太阳为标准的， 故对地球上的某一点来说， 每日所看到的 东方在天球上是变化的， 随太阳一回归年巡天一周， 以致一年四季地球上观察到的星空是 说 明 书 CN 103544875 A 6 5/6 页 7 不同的， 变化的周期为一回归年。 0066 地球绕着漩涡中心作正圆周转动， 其半径为地球、 月亮间的距离的一半，。

21、 而恒星又 离地球很远， 所以恒星视差很微小， 故很难精确测量出来。对于地球来说， 恒星视差应该是 恒星月视差， 而不是恒星年视差。 0067 演示月相成因时， 打开太阳的电源开关， 点亮太阳， 太阳发出的光将照亮月亮的一 半， 转动演示仪时， 通过齿轮之间的机械传动， 当地球、 月亮绕漩涡中心对转的同时地球也 自转， 且地球、 月亮每对转过 13.176358时， 地球自转 360.985647， 同时太阳也在黄道 上也绕漩涡中心逆时针转过 0.985647， 装在地球表面的摄像头， 可随时对头月亮拍摄月 相， 并经显示器在屏幕上显示月相， 连续地转动， 便可演示朔望月月相的形成原因和变化规。

22、 律。 0068 日月食成因的演示 ： 0069 日月食发生条件有两个 ： 一是朔望条件， 日食必发生在朔， 月食必发生在望 ； 二是 交点条件， 日食是日月合朔于黄白交点或其附近， 月食是日月冲望于黄白交点附近。 0070 本发明的演示日月食成因原理如下， 太阳在黄道上一回归年 365.242199 日逆时 针巡天一周， 地球、 月亮一朔望月 29.53059 日在白道上逆时针巡天一周， 黄道面与白道面 有 5.15夹角， 白道与黄道又有两个交点， 即黄白交点， 且这两个交点都沿黄道环面每日顺 时针西行， 即交点退行， 每年退行约 19 21， 合 19.35， 则退行速度为 ： 0071 。

23、0072 假使太阳在黄道上， 通过一交点后， 太阳继续逆时针运行， 而刚通过的这个交点则 要以 0.052979 / 日的速度顺时针退行， 同时， 另一交点也要以 0.052979 / 日在黄道上 顺时针退行， 6 个朔望月后 ： 两交点在黄道上各退行角度为 ： 0073 629.53059 日 0.052979 / 日 9.387007 0074 也就是说， 太阳一交点出发， 到往另一交点的过程中， 另一交点要向太阳靠近运 行， 当太阳来道另一交点时， 另一交点已经退行 9.387007， 太阳巡天转过这个角度需时间 为 ： 0075 0076 以太阳巡天一周需时间365.242199日计算。

24、， 太阳巡天半周需时间182.621100日， 而在这段时间中， 交点已向太阳绕黄道靠近了 9.523697 日， 故太阳在黄道上从一个交点到 另一个交点所需时间为 ： 0077 182.621100 日 -9.523697 日 173.097402 日 0078 如果太阳先在其中某一个交点， 恰是在合朔日或望冲日， 发生了日食或月食， 当经 过 173 日后， 太阳到达另一交点附近， 而这时要形成日月食的话， 还得要满足朔望的条件。 0079 根据 6 个朔望月的时间为 ： 0080 629.53059 日 177.18354 日 0081 即还要等到约 4 天， 才是合朔日或望冲日， 也才有可能发生对应的日月食。 0082 因此， 日月食发生的时间间隔是177日为基数的整数倍， 多为1倍的177日， 2倍的 说 明 书 CN 103544875 A 7 6/6 页 8 354 日。再结合日月食发生的界限条件， 便可对日月食的形成进行准确的推算和模拟演示。 0083 上述内容， 仅为本发明的实施例， 并不是限制本发明的实施方案， 本领域技术人员 根据本发明的构思， 所作出的适当变通或修改， 都应在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103544875 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103544875 A 9 。