日晷都有哪些类型:功能不同竟然分为这么多类型

时间:2020-02-17 09:46:10 编辑:Dinah
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  日晷是中国古代的一种测时仪器,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。当然了日晷也不是只有一种,根据不同的功能可以分为好多种,下面就一起了解一下那些不同种类的日晷吧!

  日晷的介绍

日晷都有哪些类型:功能不同竟然分为这么多类型

  据《隋书·天文志》记载,日晷最早的发明时间大约是隋开皇十四年(594),袁充发明的地平日晷。赤道日晷的明确记载初见于南宋,后来一直引用,并将木质日晷改为材质坚硬的石质晷盘、金属晷针。

  日晷看起来简单,但制作过程非常严谨, 时间线的刻划、日晷的地理位置、指时针的高度都有严格的要求。依晷面所放位置、摆放角度、使用地区的不同,可分为很多种形式。

  公元二世纪初,东汉科学家张衡制作的水力浑天仪上,就有机械转动的计时部分(详载《晋书·天文志》)每天规律地回转一周,以后汉末陆绩,吴国的王蕃、葛衡,南北朝时宋国的钱乐之,隋初的耿询都先后制造过带有计时装置的浑天仪。

日晷都有哪些类型:功能不同竟然分为这么多类型

  地平式日晷

  亦称水平式日晷(The Horizontal SundialE),地平日晷的晷面必须严格水平,晷面和晷针之间的夹角就是当地的地理纬度。晷面刻度需要利用三角函数计算才能确定。适合低纬度的使用。

  由于日晷的产生是从观察阳光下竖直物体影子的方向变化而开始的,因此最早的日晷可能是地平式日晷。但它必须在使用其他计时工具进行精确计时的条件下,根据表影随时间变化的实际情况来进行刻划,这显然是不方便的,但如果采用均匀刻划的方法又会带来相当大的计时误差。这是地平式日晷重大的缺陷。

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  赤道式日晷

  适合中低纬度地区使用,是中国古代最传统的天文观测仪器。北京故宫等处保存的便是清代制造的石质赤道日晷。依照使用地的纬度,使晷面平行于赤道面。晷盘上的刻度是等分的,夏季和冬季轴投影在晷盘上影子会分别在晷盘的北面和南面。

  赤道式日晷亦称斜晷。赤道式日晷是日晷世界中最重要和最常见的,也是中国古代最经典和传统的天文观测仪器。

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  极地晷

  极地晷(The polar Dial)晷盘与晷针平行,即晷盘与地平面的夹角和地理纬度相同,并朝向正北。时间的刻画可以用简单的几何图来处理,投影的时间线是平行的线条。适合各种不同的纬度使用。

  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。

日晷都有哪些类型:功能不同竟然分为这么多类型

  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。

  侧向垂直式

  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。

日晷都有哪些类型:功能不同竟然分为这么多类型

  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。

  平日晷

日晷都有哪些类型:功能不同竟然分为这么多类型

  平日晷晷面水平放置而晷针指向北极,晷面和晷针之间的夹角就是当地的地理纬度。

  等高仪日晷

  等高仪日晷(Elevation sundial)可以显示正确的日期,是使用在导航与天文学上的日晷。在设计上是一个平坦的小圆环,有一个小把手,或是像表链上的饰物,还是小装饰。 当以把手将环悬吊起来时,小孔会在环的内侧投下阴影,经由环内的标示可以显示时间,但在测量时,使用者必须知道是上午还是下午。通常这个小孔被设置在一片可以滑动和锁住,用来调整日期的金属片上。

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