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- 1、日晷——人类最早的记录时间的仪器
- 2、日晷计时的原理:日晷的原理是什么
1、日晷——人类最早的记录时间的仪器
如今,我们都已习惯用钟表或者手表看时间。用了手机之后,拿起手机就可以看到最上方显示的时间。
但是,在人类早先的时期,并没有钟表这种计时器。远古的人类,是“日出而作,日落而息”的。后来,随着人类的进化,需要更准确地得知时间,于是人类开始制作计时仪器。最早出现的这种仪器就是日晷(gui,音归)。
日晷图
日晷的原理,是根据太阳每天升起和落下时,逐渐变化的投影方向来得知时间的。
现存的古代日晷,通常是由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制长长的指针叫做“晷针”,它垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”。石制的大型圆盘叫做“晷面”,它通常安放在石台上,呈南高北低状态,这样就能使晷面平行于天赤道面。如此,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。
日晷用于显示时间,被人类沿用了数千年之久。根据日晷表面所放的位置,以及摆放角度,还有使用地区的不同,可分成地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多种,应用范围也不尽相同。
日晷表面文字组成:
日晷是由晷盘、晷针和底座组成的。晷盘最内侧是天干,这个对于计时似乎没有什么作用。第二圈显示的是地支:子、丑、寅、卯......这个就是计时用的,分为12个方位即12个时辰。最外面一圈全都是“初”和“正”两个字,就是配合地支显示时间的。
因为在十二个时辰里,每个时辰又被分为两个小时(初和正各为一个小时),因此足以显示一天里的二十四个小时。也就是说,古人将一昼夜划分为12个时辰,一个时辰相当于现在的两个小时。
日晷中地支显示的时间
日晷中更准确的时间
我国关于日晷的实物和记载:
据说,我国早在公元前一干年左右的西周初期(距今3000多年),就已经发明了最原始的计时器“土圭” ,后来发展为“圭表”。
公元1897年夏季,内蒙古托克托地区发现了一个日晷,后经证实,是清末大臣托忒克·端方收藏的遗失物品。专家们将其命名为托克托日晷,并根据上面的汉篆确定它为汉代文物,距今有2000多年的历史。
在史书《汉书·艺文志》中就有关于日晷的记载。但是,中国关于日晷的最可靠记载是《隋书·天文志》。其中提到袁充于594年(隋开皇十四年)发明的短影平仪(地平式日晷)。
据传,古代的巴比伦人在远古时代的6000年前就开始使用日晷了。
不过,英国科学家李约瑟在他的《中国科学技术史》一书中明确表明,日晷在世界的发展中,中国和西方是并行的。
日晷的缺陷及改进:
日晷是用太阳的影子显示时间的。于是在没有太阳影子的时候,比如夜间,再比如阴雨天的时候,就无法准确显示时间。
于是,后来人们又发明了漏壶、漏刻等计时方法。在北宋时期,宰相苏颂还带领百姓建造了更加高级的计时器——水运仪象台。
水运仪象台
再后来,就有了钟表的诞生。
由此可见,人类在逐渐认识世界的过程中,不断地产生各种发明创造。。
2、日晷计时的原理:日晷的原理是什么
日晷的原理是什么
日晷的工作原理:太阳东升西落,它所照射的物休的影子也会随着移动.在古代人们通过对这个自然现象的观察,学会了计算时间,发现了日晷.
日晷,是最古老的、以日影测时的计时仪器,如今它已成为人类文明的象征.我国历史悠久、文化发达,也是世界上最早使用日晷测时的文明古国之一.迄今我国发现的最早的石刻日晷乃西汉初年的遗物,距今已有约2200年的历史了.在我国众多的古代科技成就史,以日影测时原理制作并应用的日晷,可以说是一颗晶莹璀璨的明珠.
主要内容包括:日晷概述、有关天文知识、画法几何有关知识、各种日晷晷面线图设计及日晷总体设计概要等.本书作者是上海交通大学机械学院教授,在阐述日晷的由来及其建造意义的基础上,侧重对其设计的核心问题——晷面线图设计展开研讨.根据地球运动规律,运用画法几何和解析几何的有关知识,对各种类型的日晷的晷面线图进行较为全面的分析研究.其中,重点是给出各种类型的日晷晷面线图设计公式及其推导过程,运用这些公式可方便地绘制出种类型日晷的晷面线图.
古代测时器日晷它应用的原理是什么
古代测时器“日晷”应用的原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针和晷面组成。
日晷的工作原理:
在一天中,被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着:
第一是影子的长短在改变。早晨的影子最长,随着时间的推移,影子逐渐变短,一过中午它又重新变长;
第二是影子的方向在改变。在北回归线以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。随着时间的推移,晷针上的影子慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。
早晨,影子投向盘面西端的卯时附近;当太阳达正南最高位置(上中天)时,针影位于正北(下)方,指示着当地的午时正时刻。午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰。
日晷的原理是什么?
日晷原理:就是平行光照射物品,都会留下影子。影子的长短和平行光照射的角度有线性关系。照射的角度就是由地球自转产生的。地球自转就是一个时间过程。于是,影子的长短就能反映时间。还有,由于不同维度太阳对于地平线都有不同的夹角,所以不同维度的日晷面和地平面的夹角就不一样,这样就产生了赤道日晷,极地日晷,子午日晷等等说法
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