一、二十四节气——春分 

    刚刚过去的2018年3月21日，农历二月初五，是今年的春分日。

    农历二十四节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，是古代中国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。

    二十四节气即：立春、 雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑，立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降，立冬、小雪、大雪、冬至、小寒和大寒。

    远在春秋时期，中国古代先贤就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬等四个节气，以后不断地改进和完善，到秦汉年间，二十四节气已完全确立。农历二十四节气这一非物质文化遗产十分丰富，其中既包括相关的谚语、歌谣、传说等，又有传统生产工具、生活器具、工艺品、书画等艺术作品，还包括与节令关系密切的中国节日文化、生产仪式和民间风俗。

地球绕太阳转动的轨迹与二十四节气

在不同的节气里，太阳直射地球的位置

    春分是二十四节气之一，为春季九十天的中分点，公历日期约略落于每年的3月21日前后（20日～22日）。太阳到达黄经0°（春分点）的日子，古时又称为“日中”、“日夜分”、“仲春之月”。

地球的公转和自转导致了太阳直射点变化

    春分时，二十四节气之春分太阳直射点在 赤道上，此后太阳直射点继续北移，故春分也称升分。

赤道平面与黄道平面

    《明史·历一》说：“分者，黄赤相交之点，太阳行至此，乃昼夜平分。”所以，春分的意义，一是指一天时间白天黑夜平分，各为12小时。

春分日和秋分日全球的昼长和太阳直射角

二、提出问题

    古人在科技条件十分简陋的情况下，总结出了二十四节气，观察出昼夜长度的变化，是一件十分神奇又伟大的事情，它充分体现了中国古典劳动人民的智慧！现如今，我们科技发达，电子日历普及。随时可以上网查看每天的日出、日落时间，知道昼夜的长度。
    如果我们想亲自探究证实二十四节气总结出来的昼夜长短规律呢？春秋二分日真的是昼夜等长吗？昼夜的长短怎么测量呢？
三、实验思路

1、判断昼夜长短的“点”是什么？

是日出和日落。

2、那么靠肉眼观察日出和日落准确吗？

显然，仅凭借肉眼的观察，排除天气对阳光的影响，远远是不够的。

3、那么有什么可以监测阳光的“神器”吗？

光传感器？它似乎会受到环境所有的可见光的影响，从而影响对阳光的判断。

4、阳光与日常可见光的区别是什么？

日常可见光的光线里不含紫外线！而阳光里含有大量的紫外线！

5、天气对紫外线的影响大吗？

即便是在阴天、阴面阳台，紫外线也会透过云层、经过反射、折射、散射，基本覆盖大部分户外环境！

6、有什么可以测量紫外线的“神器”吗？

一种监测紫外线的“神器”——UVA/UVB传感器！

四、实验步骤

1、将UVA/UVB传感器与采集器、电脑相连，并固定在窗外无遮挡的玻璃上——我们选择的正西方向的阳台；
2、将采集时间设置为持续采集，记录下开始采集的时间，采集两天两夜。

  

五、实验数据

1、整体图像
分析：直线部分为黑夜，凸起部分为白昼。

2、3月21日日落至3月22日日出

3、3月22日日落至3月23日日出

数据表格

六、数据对比

1、官方时间

3月21日

3月22日

3月23日

2、数据表格

七、实验结论

1、通过查询官方日出日落时间，我们发现昼夜长度并非为正好各12个小时，而是基本约等于12小时；
2、从传感器所测的数据来看，时间点和时长基本贴近官方时间点和时长，但是依旧不能完全和官方天文计算的数据吻合，有偏差。可见通过紫外线传感器测量紫外线强度来判断日出和日落时间，要考虑一定的外界因素对其影响造成偏差，但是紫外线传感器依旧是判断日常估算日出、日落时间的好帮手！

八、拓展思考

1、为什么在春分日，合肥市并没有完全昼夜等长？说好的昼夜等长呢？

每年公历3月20日左右，太阳位于黄经0°(春分点)时，为春分。这一天，太阳几乎直射地球赤道，从理论上说，全球绝大部分地区几乎昼夜等长（参见晨昏蒙影）。北极点（ 北纬90°）与 南极点（ 南纬90°）附近可以观测到“ 太阳整日在 地平线上转圈”的特殊现象。

2、是否可以用肉眼观测去判断日出日落时间？影响肉眼观察日出日落的因素有哪些？

一般情况下，用肉眼去观测日出日落来判断其时间点是最粗糙的一种观察方式。首先，肉眼的判断受天气情况的制约，如果遇到晴好的天气还好，如果是恶劣的天气条件，就会受到各种感染。第二，还有一个很重要的因素，就是晨昏蒙影。

晨昏蒙影：日出前和日没后的一段时间内天空呈现出微弱的光亮，称为曙暮光，这种现象和这段时间都叫作“晨昏蒙影”。日出前和日没后太阳光虽然不能直接射到地面，但可以射到地球的大气层，由于高空大气层里的质点和尘埃对太阳起散射作用而引起这一现象。

3、为什么紫外线传感器所测得的数据不能完全与官方数据完全吻合？

观察我们所测得的数据，我们发现一个规律：在日出时间上，传感器所测得的时间点和官方日出时间相比，要晚十分钟左右；在日落时间上，传感器所测得的时间点和官方日落时间相比，要早十分钟左右。正是因为这个原因，传感器所测得的白昼长度要比官方数据短，黑夜长度也比官方数据长。由此我们可以猜测，日出前和日落前十分钟的紫外线是十分微弱的，微弱到传感器无法感测到，不在传感器所感知的范围内，所以才会造成这样的结果。另外，影响紫外线强度的因素有很多，比如天气条件、大气环境等等，如果这些条件削弱紫外线到了传感器不能捕捉到的地步，那就会影响对白昼黑夜的判断。