人類使用日晷很長時間了。古巴比倫人在6000年前就開始使用,中國在3000年前的周朝。
日晷不僅可以顯示壹天中的時間,還可以顯示節氣和月份。當然,它的缺點也很明顯。它體積龐大,在沒有陽光的時候無法使用,比如陰天和陰夜。
中國最早可靠的記錄是《田文誌》中提到的公元594年(隋開十四年)袁崇所發明的短影水準儀(即水平日晷)。赤道日晷的明確記錄,最早見於南宋曾敏行《獨醒雜誌》卷二所述的影圖。
2.工作原理:
白天,被太陽照射的物體投下的陰影是不斷變化的:首先,陰影的長度是變化的。早晨的影子最長。隨著時間的推移,影子逐漸變短,中午過後又變長。
第二是影子的方向在變。北回歸線以北,早上的影子在西邊,中午的影子在北邊,晚上的影子在東邊。原則上可以根據影子的長短或者方向來計時,但是根據影子的方向來計時更方便。
因此,定時通常是根據影子的位置。隨著時間的推移,針上的影子慢慢由西向東移動。手的移動影子似乎是現代時鐘的指針,而手的表面是時鐘的表面以顯示時間。
早晨,陰影投在圓盤西端的石矛附近;當太陽到達正南(上子午線)的最高位置時,針影位於正北(下),表示當地正午時間。下午太陽西移,日影東傾,依次指向各個時辰。
擴展數據:
日晷的分類:
日晷根據使用日晷的位置、角度和面積,可分為臥式、赤道式、子午式、酉式、立式等類型,其適用範圍也有所不同。根據砌築面的安放角度,可分為:臥式、立式、赤道式。
1,水平日晷
又稱水平日晷,水平日晷的表面必須嚴格水平?[4]?磚面與磚針的夾角就是當地的地理緯度。砌體表面的校準只能通過三角函數計算來確定。適合在低緯度地區使用。
因為日晷是從觀察太陽中壹個垂直物體的影子的方向變化開始的,所以最早的日晷可能是水平日晷。但必須根據實際情況來刻畫,在用其他計時工具精確計時的情況下,面影隨時間變化。
這顯然是不方便的,但如果采用統壹劃線的方法,會帶來相當大的計時誤差。這是水平日晷的壹大缺陷。
地平線日晷易於制造和安裝。除了作為壹般的計時工具,在城市廣場、花園、道路、社區、寺廟、學校、碼頭、旅遊景點,也經常可以找到它的身影,非常獨特和漂亮。
2.赤道日晷
赤道日晷的表面是赤道平面。根據使用地的緯度,赤道日晷的表面平行於赤道面。
表盤上的刻度是等分的,投影在表盤上的夏和冬軸的陰影會被分成表盤的南北兩部分。適合中低緯度地區。如果把表盤改成圓環,就叫赤道羅盤日晷。
赤道日晷也叫斜日晷。赤道日晷是世界上最重要、最常見的日晷,也是中國古代最經典、最傳統的天文觀測儀器。
赤道日晷的明確記錄最早見於南宋曾敏行《獨醒雜誌》卷二所述的影圖,但表盤為木質。後世改為石篦板和金屬篦針。北京故宮等地保存了清代制作的石制赤道日晷。
3.極地山脈
極面表盤平行於表盤指針,即表盤與地平面的夾角與地理緯度相同,面向正北。時間的描繪可以用簡單的幾何圖來處理,投影的時間軸是壹條平行線。適合各種緯度。?
4.垂直日晷
也被稱為李奇。它是壹個垂直的日晷,表盤垂直於地平面。英國、法國、德國、意大利、奧地利等歐洲國家。
在古今壹些華麗的中高層建築的南北(東西向)和東西(南北向)墻壁上,附著著顏色、大小、風格各異的日晷雕塑。
豎日晷有南、北、東、西四個面,可分為三種:南面豎日晷、北面豎日晷、東西豎日晷。
垂直正南刻度盤壹種日晷,其刻度盤朝向正南並垂直於地面。這種日晷比較適合中緯度(30° ~ 70°)。
垂直朝東或朝西(垂直朝東或朝西)校準日晷,其圓盤面向正東或正西,並垂直於地面。這種日晷只能在前半段(東)或後半段(西)使用,但適用於世界各緯度。
5、投影日晷
投影日晷不設置時針,只是根據地理緯度的不同,在地平面上畫出扁率不同的橢圓,在上面畫壹條時間線,長軸指向正東西方向,短軸指向南北方向並刻上日期,表示豎桿測量時間的正確位置。?[6]?
6.折疊式日晷
便攜式日晷被稱為折疊式日晷,由兩個小面通過鉸鏈連接而成。它通常被折疊起來,放在壹個扁平的小盒子裏,方便放在口袋裏。
表盤指針是兩個表盤之間的皮帶。當皮帶被拉動拉直時,兩個表盤面會相互垂直,壹個面形成垂直日晷,另壹個面是水平日晷。
折疊式日晷可以通過不同角度的兩個面組合來調整(這樣會產生不同的投影)。當日晷兩面顯示時間相同,鉸鏈水平時,折疊日晷指示當地視太陽時。
此外,當鉸鏈朝北時(在北半球),折疊日晷旋轉壹個角度,使指針與地球自轉軸平行,在正午、日出和日落時。
折疊式日晷的時間不會受緯度變化的影響,但在上午9: 00和下午3: 00,每偏離65438±0度,日晷兩面的時間就會相差4分鐘(因為日晷處於錯誤的緯度)。
折疊式日晷可以像指南針壹樣使用,甚至可以測量緯度。壹些折疊式日晷附有小鉛錘和分度器,以讀取正確的緯度;有些有指南針,可以測量地理特征。古代使用大型折疊式日晷(1米以上)導航。
7、如高儀器日晷
仰角日晷可以顯示正確的日期,用於航海和天文學。在設計上,它是壹個帶小手柄的扁扁的小圓環,就像是表鏈上的裝飾品,或者是壹個小擺設。?
當環被手柄懸掛時,小孔會在環的內側投下陰影,可以通過環內的標記顯示時間,但測量時使用者必須知道是上午還是下午。通常這個小孔設置在壹塊金屬上,可以滑動並鎖定以調整日期。
參考資料:
百度百科-日晷