日晷
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篇一:[日晷]怎样使用日晷,日晷是怎样记时的?
利用太阳投射的影子来测定时刻的装置.又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器.通常由铜制的指针和石制的圆盘组成.铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极.在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时.当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动.晷面的刻度是不均匀的.于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻.早晨,影子投向盘面西端的卯时附近.接着,日影在逐渐变短的同时,向北（下）方移动.当太阳达正南最高位置（上中天）时,针影位于正北（下）方,指示着当地的午时正时刻.午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰. 由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方.所以铜制的指针叫“晷针” 在观察日晷时,首先要了解两个不同时期晷针的投影位置. 使用日影测时的日晷,无论是何种形式都有一根指时针（Gnomon）,这根指时针与地平面的夹角必需与当地的地理纬度相同,并且正确的指向北极点,也就是都有一根与地球自转轴平行的指针.观察这根指针在指定区域内的投影,就能确定时间.现有常见的日晷有下列几种不同的形式： 常见日晷 （1）水平式日晷 水平式日晷（The Horizontal SundialE） 是最常用的日晷,采用水平式的刻度盘,日晷轴的倾斜度,依使用地的纬度设定,刻度需要利用三角函数计算才能确定.适合低纬度的使用. （2）赤道式日晷 赤道式日晷（The ERquatorial Sundial）是依照使用地的纬度,将轴（指时针）朝向北极固定,观察轴投影在垂直于轴的圆盘上的刻度来判断时间的装置. 盘上的刻度是等分的,夏季和冬季轴投影在圆盘上的影子会分在圆盘的北面和南面,适合中低纬度的使用.若将圆盘改为圆环则称为赤道式罗盘日晷. （3）极地晷 极地晷（TheRE polar Dial） 供指时针投影的平面与指时针平行,即与地平面的夹角与地理纬度相同,并朝向正北.时间的刻画可以用简单的几何图来处理,投大日晷 影的时间线是平行的线条.适合各种不同的纬度使用. （4）南向垂直日晷 南向垂直日晷（Vertical Direct South Dial）刻度盘面朝向正南且垂直地面的日晷.这一种日晷较适合在中纬度（30～70）使用. （5）东或西向垂直式 东或西向垂直式Vertical Direct East or West）刻度盘面朝向正东或正西且垂直地面的日晷.这一种日晷只能在上半日（东向）或下半日（西向）使用,但全球各纬度都适用. （6）侧向垂直式 侧向垂直式（Vertical Declining）刻度盘面采用垂直方向的日晷.这一种日晷需要依照建筑物的墙面方向换算刻度,不容易制作.依季节及时间的不同,有时不会产生影子.南向与东西垂直日晷都可视为此形的特例. （7）投影日晷 投影日晷（Analemmatic Sundial）不设置指时针,仅在地平面依地理纬度的不同绘制不同扁率的椭圆,在其上刻划时间线,并将长轴指向正东西方向,南北向的短轴上则需刻上日期,指示立竿测量时刻的正确位置. 日晷的角度等计算 日晷的制作除了指时针必需正确的安装之外,时间线的刻划也不能忽视.各形日晷时间线的刻划与日晷的地理位置,指时针的高度等,都有关系.假设地理纬度为φ,指时针的高度为H,要刻划的时间与正午的差值为T；时间线与指时针的夹角为A,距离为D,则各形日晷的计算式如下： （1） 水平式日晷：TAN（A）=TAN（T）*SIN（φ） （2） 赤道式日晷：等分圆盘,每小时相当与十五度,正午线垂直朝下. （3） 极地晷：D=H*TAN（15*T） （4） 南向垂直日晷：TAN（A）=TAN（T）*COS（φ） （5） 东或西向垂直式：D=H*TAN（（6-T）*15） （6） 侧向垂直式：TAN（A）=SIN（O）*TAN（R+15*T） 指时针与墙面垂线的夹角TAN（W）=SIN（θ）*COT（φ） 指时针高出于墙面的夹角SIN（O）=COS（θ）*COS（φ） 指时针与正午线的时间线差COT（R）=COT（θ）*SIN（φ） 6点与12点时间线的夹角COT（S）=SIN（θ）*TAN（φ） θ：日晷墙面的斜角 （7） 投影日晷：D= SIN（T*15）,V= sin（φ）*COT（φ） 椭圆长轴与短轴的比：sin(φ) 竖竿（人立足）的位置：Z=TAN（del）*COS（φ） del：太阳的赤纬,V：时间点在短轴方向上的值 D：时间点在长轴方向上的值 由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方.所以在观察日晷时,首先要了解两个不同时期晷针的投影位置.中国古代测时仪器.由晷针和晷盘组成,晷盘上有时间刻度,晷针垂直于盘面,通过晷针日影在盘面上的方向就能测定时间.因盘面安置的方向不同,日晷可分为地平日晷、赤道日晷、立晷、斜晷.日晷的早期历史尚不清楚,最早的可靠记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年(594)发明的短影平仪(即地平日晷).赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行《独醒杂志》卷二中提到的晷影图,但晷盘是木制的.后世改用石质晷盘,金属晷针.北京故宫等处保存的都是清代制造的石质赤道日晷.赤道日晷的晷面平行于赤道面,晷针指向南北极.相持既久,日晷渐移.——明·马中锡《中山狼传》 (2) [sundial]∶利用太阳投射的影子来测定时刻的装置.又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器.通常由铜制的指针和石制的圆盘组成.铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极.在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时.当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动.于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻. 由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方.所以在观察日晷时,首先要了解两个不同时期晷针的投影位置.
篇二:[日晷]日晷是怎样指示时间的?
是几何原理.有段文字. 计量时间.就是要寻找一种运动过程.作为度量别的运动的进程.快慢等的标准.这样的标准运动过程要求是尽量均匀和持续不断的.根据计量精度的不同.均匀滴下的水滴.缓慢燃烧的香.原子的振荡等等.都可被用作计量时间的标准运动.作为地球自转的反映.我们看到太阳日复一日的东升西落,作为地球绕太阳公转的反映.我们感觉到年复一年春夏秋冬的寒暑变化.反映地球公转和自转的太阳视运动.很早就被人们用作时间计量的标准运动. 然而太阳太过明亮.人眼不可逼视.所以从古代开始人们就通过观察太阳投射物体的影子的移动来计量时间.东汉许慎云:[晷.日景也."此处[日景"即[日影".中国古代将一根标准高度为八尺的竿子竖立在水平的地面上.在一天里从早到晚观察竿子投影的变化.就可以用来计量白天的时间.东汉张衡中描述帝王在上林苑狩猎时.有[白日未及移其晷.已狝其什七八"之句,佛经也有人自顾其影来计时的记载. [日晷"本义是指日影.在古代专业的天文学文献中一般是指反映周年变化的正午日影长度.后来人们专门发明出一种利用日影的变化来计时的仪器.现代汉语中日晷一词便专指这样的仪器了.这种仪器的主要组成部分就是一根投射太阳阴影的指针和垂直于指针的投影面即晷面.以及晷面上的刻度线.晷面平行于水平面的日晷叫做地平式日晷.晷面还可以不水平放置.从而形成各种不同种类的日晷.晷面与地球赤道面平行的日晷就是赤道式日晷,晷面与子午面(通过正南正北和天顶的平面)平行的是子午式日晷,晷面与卯酉面(通过正东正西和天顶的平面)平行的是卯酉式日晷. 一根固定长度的指针.所投射的日影在长度和方向上都会发生变化.就可以通过观测投影的方向来计时.赤道式日晷就是通过指针投影方向的均匀变化来指示时间的.因而也是比较容易读取时间的日晷.而从前文知道日影长度的变化中含有周年变化.因此在一些日晷种类中.譬如子午式.卯酉式和一种类型的地平式日晷.经过预先的计算.可以在晷面上绘制出比较复杂的晷面线.根据日影的长度从中可以同时读出时刻和节气.
篇三:[日晷]日晷的作用是什么?我国古代发明的.
日晷的功能——日影与时间 日晷包含一根表(晷针)和有刻度的晷面,可分为地平式日晷、赤道式日晷、及垂直式日晷三种.地平式日晷虽较为普遍,但其刻度并非等分；赤道式日晷则因地轴倾斜及地球公转运动,圭盘两面均须有刻度才能使用；垂直式日晷在使用上也有诸多限制.显然,高雄都会公园采用的是地平式日晷,鸡首充当晷针,日晷四周排列许多标志石(大理石材质)充当时间刻度,还可以当椅子休息,真是一举数得.如果约朋友下午两点在都会公园见面,只需坐在两点的标志石上,当鸡首的影子照过来时,朋友就会出现,这也算是蕴涵天时、地利、与人和的意义吧!目前所知出土年代最早的日晷,是光绪23年(1897)在内蒙古 (山西托克托城) 呼和浩特出土的玉盘日晷.其长宽分别为27.5公分、27.4 公分 (近方形石块) 、厚度3.5 公分、外圆直径为23.2 至23.6 公分、字径约为0.4 到0.6 公分.仪面上刻有辐射条纹、三个圆周和一至六十九的数字,按顺时钟方向排列,数码以小隶书写.也就是这些辐射条纹是等分圆周(等分刻度为赤道式日晷的优点)为 100 分,但留空 31 分的地方向著太阳,两条辐射条纹间的夹角等於我国古代地平径度3.6525 度.这种赤道式日晷根据推测是秦末时期所习用的仪器.
