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日晷怎麼形成的

生活 更新时间:2024-08-04 19:09:58

旅行途中,在一些景區的建築前經常可以看到日晷(gui),日晷是幹什麼用的?今天下午查閱相關資料,總結并記錄下來我對日晷的認識。

世界上最早的日晷誕生于約6000年前的古巴比倫王國(現伊拉克),約1500年前我國發明了短影平儀(即地平式日晷)。

。東、西方不約而同地發明了一種有着共同原理和功用的天文儀器---日晷。

一、基本原理

日晷是人們利用地球公轉規律而産生的發明。日指太陽,晷表示影子,日晷即太陽的影子。其原理就是利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻。

由此可見,日晷在陰雨天和晚上是無法使用的。

二、主要類型

日晷依晷面所放位置、擺放角度、使用地區的不同,可分為地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多種類型。其中,赤道式日晷是世界上最重要和最常見的,也是我國古代最經典和最傳統的天文觀測儀器。下面以赤道式日晷為例,說明日晷的作用。

三、赤道式日晷

日晷怎麼形成的(日晷是個什麼鬼)1

渭南市博物館裡的日晷

1、組成

從照片上可以看到,赤道式日晷主要由晷針(銅制的指針)、晷面(石制的圓盤)、底座組成。

晷針垂直穿過晷面的中心,晷面安放在底座上,底座南高北低,使晷面平行于赤道,晷針平行于地球自轉軸,這樣,晷針上端正好指向北極星附近,晷針與地平面的夾角等于當地緯度。

在晷面的正反兩面,刻畫出12個大格,分子、醜、寅(yin)、卯(mao)、辰、巳(si)、午、未、申、酉(you)、戌(xu)、亥12個時辰。近代引進國際通行的24時,又将時辰拆分為前後兩個部分,前一部分叫時初,後一部分叫時正。這樣,每個時辰又等分為“時初”、“時正”,代表2個小時,正好是一天24個小時。

日晷怎麼形成的(日晷是個什麼鬼)2

十二時辰對應的時間

2、作用

(1)判斷一日之内的時間

那麼赤道日晷是怎樣來确定時間的呢?

當太陽光照在日晷上時,晷針的影子(以下簡稱針影)就會投向晷面。因為太陽東升西落,随着太陽自東向西移動,針影自西向東移動。晷針就好像是鐘表上的指針,晷面則是鐘表的表面,針影投射在刻度盤上不同位置,表示不同的時刻。

西安南門月城箭樓下擺放的日晷,曾經把晷盤裝反了,正午時針影卻指在晷盤下面的子時,後經提出修改了。

此外,針影的長度早、晚最長,正午最短(此時該地的地方時為12:00),據此估算時間。

(2)判斷一年之中的節氣

24節氣中,春分、秋分、夏至、冬至是最重要的4個節氣。

春、秋分時,太陽直射赤道,太陽運行軌道和赤道、晷盤平行,日晷上沒有影子,無法标示時間。反過來講,如果某天陽光充足,日晷卻無法指示時間,那麼這天便是春分或秋分。

當太陽直射北(南)半球時,除極晝、極夜區外,全球各地日出東北(東南),日落西北(西南)。針影朝向與太陽方位相反,根據針影的方位,倒推日出、日落方位,從而得知太陽直射點在哪個半球,再根據針影長度判斷夏至和冬至。比如我們西安大約在北緯34度,一年之中針影最短時為夏至,最長時為冬至。

此外,春分到秋分期間(北半球夏半年),太陽直射北半球,針影投向晷面上方,從秋分到次年春分期間(北半球冬半年),太陽直射南半球,針影投向晷面的下方,所以在春分以後看晷盤的上面,秋分以後看晷盤的下面。如下圖所示。

日晷怎麼形成的(日晷是個什麼鬼)3

以上是今天我對日晷的了解。

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