日晷是什么意思-日晷的分類

日晷，本義是指太陽的影子。現(xiàn)代的"日晷"指的是人類古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，又稱"日規(guī)"。其原理就是利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻，通常由晷針和晷面組成。利用日晷計時的方法是人類在天文計時領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久。下面是pincai小編整理的相關(guān)內(nèi)容，歡迎大家閱讀!

概述

日晷本義是指日影，是使用太陽的位置來測量時間的一種設(shè)備，主要由一根投射太陽陰影的指標(biāo)、承受指標(biāo)投影的投影面 (即晷面) 和晷面上的刻度線組成。最常見的設(shè)計，也就是最普通的，就是所謂的庭園日晷，讓日影投射在一個標(biāo)有時刻的平面上，當(dāng)太陽移動時，影子所指示的時間也將跟著變動。其實(shí)，日晷可以設(shè)計在任何物體的表面上，讓固定的指針產(chǎn)生陰影來測量時間。因此，日晷有許多種不同的形式：如地平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷以及卯酉式日晷等等。

常見分類

水平式日晷

水平式日晷(The Horizontal SundialE)是最常用的日晷，采用水平式的刻度盤，日晷軸的傾斜度，依使用地的'緯度設(shè)定，刻度需要利用三角函數(shù)計算才能確定。適合低緯度的使用。

赤道式日晷

赤道式日晷(The ERquatorial Sundial)是依照使用地的緯度，將軸(指時針)朝向北極固定，觀察軸投影在垂直于軸的圓盤上的刻度來判斷時間的裝置。盤上的刻度是等分的，夏季和冬季軸投影在圓盤上的影子會分在圓盤的北面和南面，適合中低緯度的使用。若將圓盤改為圓環(huán)則稱為赤道式羅盤日晷。

極地晷

極地晷(TheRE polar Dial)供指時針投影的平面與指時針平行，即與地平面的夾角與地理緯度相同，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。

南向垂直日晷

南向垂直日晷(Vertical Direct South Dial)刻度盤面朝向正南且垂直地面的日晷。這一種日晷較適合在中緯度(30～70)使用。

東或西向垂直式

東或西向垂直式Vertical Direct East or West)刻度盤面朝向正東或正西且垂直地面的日晷。這一種日晷只能在上半日(東向)或下半日(西向)使用，但全球各緯度都適用。

側(cè)向垂直式

側(cè)向垂直式(Vertical Declining)刻度盤面采用垂直方向的日晷。這一種日晷需要依照建筑物的墻面方向換算刻度，不容易制作。依季節(jié)及時間的不同，有時不會產(chǎn)生影子。南向與東西垂直日晷都可視為此形的特例。

投影日晷

投影日晷(Analemmatic Sundial)不設(shè)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，南北向的短軸上則需刻上日期，指示立竿測量時刻的正確位置。

平日晷

平日晷晷面水平放置而晷針指向北極，晷面和晷針之間的夾角就是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?/p>

相關(guān)計算

日晷的制作除了指時針必需正確的安裝之外，時間線的刻劃也不能忽視。各形日晷時間線的刻劃與日晷的地理位置，指時針的高度等，都有關(guān)系。假設(shè)地理緯度為φ，指時針的高度為H，要刻劃的時間與正午的差值為T;時間線與指時針的夾角為A，距離為D，則各形日晷的

計算式如下：

(1) 水平式日晷：TAN(A)=TAN(T)*SIN(φ)

(2) 赤道式日晷：等分圓盤，每小時相當(dāng)與十五度，正午線垂直朝下。

(3) 極地晷：D=H*TAN(15*T)

(4) 南向垂直日晷：TAN(A)=TAN(T)*COS(φ)

(5) 東或西向垂直式：D=H*TAN((6-T)*15)

(6) 側(cè)向垂直式：TAN(A)=SIN(O)*TAN(R+15*T)

指時針與墻面垂線的夾角TAN(W)=SIN(θ)*COT(φ)

指時針高出于墻面的夾角SIN(O)=COS(θ)*COS(φ)

指時針與正午線的時間線差COT(R)=COT(θ)*SIN(φ)

6點(diǎn)與12點(diǎn)時間線的夾角COT(S)=SIN(θ)*TAN(φ)

θ：日晷墻面的斜角

(7)投影日晷：D= SIN(T*15)，V= sin(φ)*COT(φ)

橢圓長軸與短軸的比：sin(φ)

豎竿(人立足)的位置：Z=TAN(del)*COS(φ)

del：太陽的赤緯，V：時間點(diǎn)在短軸方向上的值

D：時間點(diǎn)在長軸方向上的值

由于從春分到秋分期間，太陽總是在天赤道的北側(cè)運(yùn)行，因此，晷針的影子投向晷面上方;從秋分到春分期間，太陽在天赤道的南側(cè)運(yùn)行，因此，晷針的影子投向晷面的下方。所以在觀察日晷時，首先要了解兩個不同時期晷針的投影位置。中國古代測時儀器。由晷針和晷盤組成，晷盤上有時間刻度，晷針垂直于盤面，通過晷針日影在盤面上的方向就能測定時間。因盤面安置的方向不同，日晷可分為地平日晷、赤道日晷、立晷、斜晷。日晷的早期歷史尚不清楚，最早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充于隋開皇十四年(594)發(fā)明的短影平儀(即地平日晷)。赤道日晷的明確記載初見于南宋曾敏行《獨(dú)醒雜志》卷二中提到的晷影圖，但晷盤是木制的。后世改用石質(zhì)晷盤，金屬晷針。北京故宮等處保存的都是清代制造的石質(zhì)赤道日晷。赤道日晷的晷面平行于赤道面，晷針指向南北極。相持既久，日晷漸移�！�—明·馬中錫《中山狼傳》