北京天文馆

北京天文馆位于北京西直门外大街，国家级自然科学类专题科学博物馆，主要通过人造星空模拟表演，举办天文知识展览，编辑出版和发行天文科普书刊，组织进行大众天文观测等形式向公众宣传普及天文学知识，北京天文馆已经成为中国向公众，特别是青少年公众开展天文科普宣传、教育的主要阵地，19xx年以来，天文馆先后被定名为国家和市、区级科普教育基地、科学与和平教育基地、青少年爱国主义教育基地等，并多次被评为国家和市级“科普先进集体”荣誉称号。

场馆简介

北京天文馆是中国第一座天文馆。位于北京西直门外。19xx年9月建立。该馆有直径2 3.5米象征天穹的天象厅，中间安装精致的国产大型天象仪，可表演日、月、星辰、流星彗星、日食以及月食等天象。能容600人观看。门厅正中有反映地球自转的傅科摆。西侧展厅陈列天文知识展览，东侧演讲厅经常举行学术交流和普及天文科学知识报告。庭院中有两座天文台，其中一座装有口径13厘米的望远镜，观众通过它观看月亮、行星、星云、星团，白天观测太阳黑子。古观象台建于明正统七年(1442)，陈列清代8件巨型铜质天文仪器：赤道经纬仪、黄道经纬仪、天体仪、纪限仪、象限仪、地平经仪、地平经纬仪和玑衡抚辰仪，体态生动，工艺精湛。古观象台还包括紫微殿、晷影堂等附属建筑。古观象台主台下面开辟为三层的空心大厅；其中的第一和第二展厅和紫微殿、东西厢房以及晷影堂，陈列有《中国古代天文成就 展览》，还有清代康熙书写的“观测唯勤”和乾隆的“观象授时”题匾。紫微殿前置有简仪、浑仪的三分之一模型，院中安置正方案仪表。晷影堂前竖有铜质圭表。

北京天文馆还使用此镜进行研究性记录，参加全国太阳黑子联合观测项目。另一座是色球望远镜天文台，应用色球望远镜观测和拍摄太阳色球层的变化。西侧还有天文广场，陈列室外观测仪器，供观众观测。该馆办有《天文爱好者》杂志及与紫金山天文台合编的《天文普及年历》杂志等。位于北京东城建国门立交桥西南的北京古观象台归北京天文馆管理，为全国重点文物保护单位。

本馆概况

北京天文馆，位于北京西直门外大街，为国家级自然科学类专题科学博物馆。主要通过人造星空模拟表演，举办天文知识展览，编辑出版和发行天文科普书刊，组织进行大众天文观测等形式向公众宣传普及天文学知识。除此之外，还根据不同层次的青少年学生经常性地组织举行天文讲座、天文培训、天文奥赛、知识竞赛和天文科技夏（冬）令营等各种科普活动，引导和培养学生们对自然科学的兴趣和爱好。北京天文馆已经成为我国向公众，特别是青少年公众开展天文科普宣传、教育的主要阵地。19xx年以来，天文馆先后被定名为国家和市、区级科普教育基地、科学与和平教育基地、青少年爱国主义教育基地等，并多次被评为国家和市级“科普先进集体”荣誉称号。[2]该馆分A馆和B馆两大部分：A馆始建于19xx年，19xx年建成开放。总建筑面积约7000平方米，主要开放设施有天象厅；展览厅；影视报告厅和大众天文台。A馆天象厅于20xx年7月11日改造后重新开放。内设400席座位，厅内安装德国蔡司9型天象仪，美国Sky-Skan公司的全天域数字投影系统，和4台辅助激光投影器，4台喷雾发生器以及13.1声道的环绕声系统。这样的超级组合，使北京天文馆天象厅成为世界上最先进的天象厅之一。西展厅为《玩转星空》展览，东展厅为《伽利略望远镜--改变世界的工具》展览。

第二篇：北京天文馆——傅科摆

北京天文馆老馆一进门，在正厅就看见著名的傅科摆。因为证明了地球的自传，这个摆名气很大。如果把摆放到北极点，它的振动面会24小时转一周，这恰好表明地球24小时自传一周。根据北京地区的纬度，这里的傅科摆37小时转一周。因此北京天文馆里在傅科摆悬点正下方设有两个刻度圆环，一个表示角度，360度，一个表示时间37小时。为了不受地球自传影响，摆的悬点应该是万向节设置，可是发现悬点下不远有一横梁，这似乎有问题，摆线有和横梁接触的时候，会造成不小的阻力。

傅科摆 英文名称：Foucault pendulum 定义：仅受引力和吊线张力作用而在惯性空间固定平面内运动的摆。应用学科：航空科技（一级学科）；飞行控制、导航、显示、控制和记录系统。

为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。在北半球时，摆动平面逆时针转动；在南半球时，摆动平面顺时针转动，而且纬度越高，转动速度越快；在赤道上的摆几乎不转动。傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15tsinφ来求，单位是度。式中φ代表当地地理纬度，t为偏转所用的时间，用小时作单位，因为地球自转角速度1小时等于15°，所以，为了换算，公式中乘以15。如果在北极的观测到傅科摆旋转一周的时间是A（A=24h），那么在任意纬度γ上，傅科摆旋转一周所需的时间是A/sinγ。对于巴黎，这个数字是31.8小时。对于北京，这个数字是37.4小时。

北京天文馆大厅里也有一个巨大的傅科摆，时时刻刻提醒人们，地球在自西向东自转着。 可以按上述公式我自己计算一下：

巴黎纬度 49° sin49°=0.7547 24/0.7547=31.8小时

北京纬度 39.9° sin39.9°=0.6414 24/0.6414=37.4小时

工作原理：

证实地球自转的仪器，是法国物理学家傅科于1851年发明的。地球自西向东绕着它的自转轴自转，同时在围绕太阳公转。观察地球的自转效应并不难。用未经扭曲过的尼龙钓鱼线，悬挂摆锤，在摆锤底部装有指针。摆长从3米至30米皆可。当摆静止时，在它下面的地面上，固定一张白卡片纸，上面画一条参考线。把摆锤沿参考线的方向拉开，然后让它往返摆动。几小时后，摆动平面就偏离了原来画的参考线．这是在摆锤下面的地面随着地球旋转产

生的现象。

由于地球的自转，摆动平面的旋转方向，在北半球是顺时针的，在南半球是反时针的。摆的旋转周期，在两极是24小时，在赤道上傅科摆不旋转。在纬度40°的地方，每小时旋转10°弱，即在37小时内旋转一周。

显然摆线越长，摆锤越重，实验效果越好。因为摆线长，摆幅就大。周期也长，即便摆动不多几次（来回摆动一二次）也可以察觉到摆动平面的旋转、摆锤越重，摆动的能量越大，越能维持较长时间的自由摆动。图中拍照的是悬挂在北京天文馆球形展览大厅天花板上的傅科摆摆锤部分。