日晷是什么(日晷是什么东西?)

旅行途中,在一些景区的建筑前经常可以看到日晷(gui),日晷是干什么用的?今天下午查阅相关资料,总结并记录下来我对日晷的认识。

世界上最早的日晷诞生于约6000年前的古巴比伦王国(现伊拉克),约1500年前我国发明了短影平仪(即地平式日晷)。

。东、西方不约而同地发明了一种有着共同原理和功用的天文仪器—日晷。

一、基本原理

日晷是人们利用地球公转规律而产生的发明。日指太阳,晷表示影子,日晷即太阳的影子。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。

由此可见,日晷在阴雨天和晚上是无法使用的。

二、主要类型

日晷依晷面所放位置、摆放角度、使用地区的不同,可分为地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多种类型。其中,赤道式日晷是世界上最重要和最常见的,也是我国古代最经典和最传统的天文观测仪器。下面以赤道式日晷为例,说明日晷的作用。

三、赤道式日晷

渭南市博物馆里的日晷

1、组成

从照片上可以看到,赤道式日晷主要由晷针(铜制的指针)、晷面(石制的圆盘)、底座组成。

晷针垂直穿过晷面的中心,晷面安放在底座上,底座南高北低,使晷面平行于赤道,晷针平行于地球自转轴,这样,晷针上端正好指向北极星附近,晷针与地平面的夹角等于当地纬度。

在晷面的正反两面,刻画出12个大格,分子、丑、寅(yin)、卯(mao)、辰、巳(si)、午、未、申、酉(you)、戌(xu)、亥12个时辰。近代引进国际通行的24时,又将时辰拆分为前后两个部分,前一部分叫时初,后一部分叫时正。这样,每个时辰又等分为“时初”、“时正”,代表2个小时,正好是一天24个小时。

十二时辰对应的时间

2、作用

(1)判断一日之内的时间

那么赤道日晷是怎样来确定时间的呢?

当太阳光照在日晷上时,晷针的影子(以下简称针影)就会投向晷面。因为太阳东升西落,随着太阳自东向西移动,针影自西向东移动。晷针就好像是钟表上的指针,晷面则是钟表的表面,针影投射在刻度盘上不同位置,表示不同的时刻。

西安南门月城箭楼下摆放的日晷,曾经把晷盘装反了,正午时针影却指在晷盘下面的子时,后经提出修改了。

此外,针影的长度早、晚最长,正午最短(此时该地的地方时为12:00),据此估算时间。

(2)判断一年之中的节气

24节气中,春分、秋分、夏至、冬至是最重要的4个节气。

春、秋分时,太阳直射赤道,太阳运行轨道和赤道、晷盘平行,日晷上没有影子,无法标示时间。反过来讲,如果某天阳光充足,日晷却无法指示时间,那么这天便是春分或秋分。

当太阳直射北(南)半球时,除极昼、极夜区外,全球各地日出东北(东南),日落西北(西南)。针影朝向与太阳方位相反,根据针影的方位,倒推日出、日落方位,从而得知太阳直射点在哪个半球,再根据针影长度判断夏至和冬至。比如我们西安大约在北纬34度,一年之中针影最短时为夏至,最长时为冬至。

此外,春分到秋分期间(北半球夏半年),太阳直射北半球,针影投向晷面上方,从秋分到次年春分期间(北半球冬半年),太阳直射南半球,针影投向晷面的下方,所以在春分以后看晷盘的上面,秋分以后看晷盘的下面。如下图所示。

以上是今天我对日晷的了解。

(今完)

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