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            日晷的工作原理(這七種日晷你知道幾種)

              日晷儀也稱日晷rìguǐ,是觀測日影記時的儀器,主要是根據日影的位置,以指定當時的時辰或刻數,是我國古代較為普遍使用的計時儀器。但在史籍中卻少有記載,現在史料中最早的記載是“漢書·律歷志·制漢歷”一節:太史令司馬遷建議共議“乃定東西,主晷儀,下刻漏”,而“漢書·藝文志”中列有晷書34卷,但僅存書名,而無內容。

            日晷

              日晷簡介

              日晷有兩層含義,一般指的是第2個含義。

              1、“日”指“太陽”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思為“太陽的影子”。

              2、利用太陽投射的影子來測定時刻的裝置,又稱“日規”。

              日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做“晷針”,垂直地穿過圓盤中心,起著圭表中立竿的作用,因此,晷針又叫“表”;石制的圓盤叫做“晷面”,安放在石臺上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,這樣,晷針的上端正好指向北天極,下端正好指向南天極。

              晷面兩面都有刻度,分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二時辰,每個時辰又等分為“時初”、“時正”,這正是一日24小時。絕大部分的日晷顯示的都是視太陽時,有些在設計上作了變更,可以顯示標準時或是日光節約時間。

              人類使用日晷的歷史非常遙遠,古巴比倫在遠古時期的6000年前就開始使用了,中國是在3000多年前的周朝。

              日晷不但能顯示一天之內的時刻,還能顯示節氣和月份。當然它的缺點也是顯而易見的,笨重而且看不到陽光的時候不能用,比如陰天和晚上。

              這項發明被人類所用達幾千年之久,直至1270年在意大利和德國才現早期的機械鐘,而中國則在1601年明代萬歷皇帝才得到二架外國的自鳴鐘,清代時雖有很多進口和自制的鐘表,但都為王宮貴府所用,一般平民百姓還是看天曉時。

            日晷的工作原理

              日晷的工作原理

              《說文解字》中對于日晷這樣解釋:晷,日景也。日景,也就是日影,意思是太陽的影子。通過測量太陽的影子來計量時間,這就是日晷的基本原理。

              日晷計時的原理是這樣。在一天中,被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著,

              第一是影子的長短在改變,早晨的影子最長,隨著時間的推移,影子逐漸變短,一過中午它又重新變長;

              第二是影子的方向在改變,因為我們在北半球,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在東方。

              從原理上來說,根據影子的長度或方向都可以計時,但根據影子的方向來計時更方便一些。故通常都是以影子的方位計時。由于日晷必須依賴日照,不能用于陰天和黑夜。因此,單用日晷來計時是不夠的,還需要其他種類的計時器,如水鐘,來與之相配。

              日晷的類別

            地平式日晷

              1、地平式日晷

              亦稱水平式日晷(TheHorizontalSundialE),地平日晷的晷面必須嚴格水平,晷面和晷針之間的夾角就是當地的地理緯度。晷面刻度需要利用三角函數計算才能確定。適合低緯度的使用。

            赤道式日晷

              2、赤道式日晷

              赤道式日晷(TheERquatorialSundial)的晷面為赤道面,依照使用地的緯度,使赤道式日晷的晷面平行于赤道面。晷盤上的刻度是等分的,夏季和冬季軸投影在晷盤上的影子會分在晷盤的北面和南面。適合中低緯度地區使用。若將晷盤改為圓環則稱為赤道式羅盤日晷。

              3、極地晷

              極地晷(ThepolarDial)晷盤與晷針平行,即晷盤與地平面的夾角和地理緯度相同,并朝向正北。時間的刻畫可以用簡單的幾何圖來處理,投影的時間線是平行的線條。適合各種不同的緯度使用。

            垂直式日晷

              4、垂直式日晷

              亦稱立晷。它是晷盤面垂直于地平面刻度盤面采用垂直方向的日晷。

              5、投影日晷

              投影日晷不設置指時針,僅在地平面依地理緯度的不同繪制不同扁率的橢圓,在其上刻劃時間線,并將長軸指向正東西方向,短軸指向南北向并刻上日期,指示立竿測量時刻的正確位置。

              6、折疊式日晷

              一種便于攜帶的日晷稱為折疊式日晷,含有以絞鏈結合在一起的兩個小晷面,通常會折疊起來放在平整的小盒子內,以方便放在口袋中。晷針則是在兩晷面之間的帶子,當帶子被扯緊拉直時,兩個晷面會互相垂直,一個面形成垂直式日晷,另一個面則是水平式的日晷。

              7、等高儀日晷

              等高儀日晷(Elevationsundial)可以顯示正確的日期,是使用在導航與天文學上的日晷。

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