日晷晷面的角度
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发布时间:2022-04-30 01:34
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热心网友
时间:2022-06-28 03:28
晷也是一种利用太阳投影指示时间的工具。它由晷盘和晷针组成。晷盘是一个圆盘,晷面上有刻度;晷针安装在晷盘*与盘面垂直。太阳照到针上,在盘面上产生投影。用日晷测时间不是根据日影的长度,而是根据日影的方向。按照晷盘面放置位置的不同,日晷分为赤道日晷、地平日晷、立晷和斜晷。赤道日晷的晷盘面平行于赤道面,晷针指向南北极;地平日晷的晷盘面平放于当地的地平面上;立晷的晷盘面垂直于地平面;斜晷的晷平面指向任一方向。
置于北京故宫博物院太和殿前的清朝赤道日晷。晷盘两面都有刻度,分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰,每个时辰又等分为“时初”、“时正”,这正是一日24小时。由于太阳照射的角度变化,在“春分”以后看晷盘的上面;秋分以后看晷盘的下面。由于晷盘面平行于赤道面,晷针又垂直于晷盘面,所以晷针是指向地球南、北极的方向,而晷针与地平面的夹角正是当地的纬度。太阳照射时,晷针的影子随太阳的运动而移动,这样针影的位置不同,就能反映太阳的位置不同,也就反映出当天的时刻不同,正中午时,影子正好在针的正下方。
热心网友
时间:2022-06-28 03:28
角度等计算 日晷的制作除了指时针必需正确的安装之外,时间线的刻划也不能忽视。各形日晷时间线的刻划与日晷的地理位置,指时针的高度等,都有关系。假设地理纬度为φ,指时针的高度为H,要刻划的时间与正午的差值为T;时间线与指时针的夹角为A,距离为D,则各形日晷的计算式如下:
(1)
水平式日晷:TAN(A)=TAN(T)*SIN(φ)
(2)
赤道式日晷:等分圆盘,每小时相当与十五度,正午线垂直朝下。
(3)
极地晷:D=H*TAN(15*T)
(4)
南向垂直日晷:TAN(A)=TAN(T)*COS(φ)
(5)
东或西向垂直式:D=H*TAN((6-T)*15)
(6)
侧向垂直式:TAN(A)=SIN(O)*TAN(R+15*T)
指时针与墙面垂线的夹角TAN(W)=SIN(θ)*COT(φ)
指时针高出于墙面的夹角SIN(O)=COS(θ)*COS(φ)
指时针与正午线的时间线差COT(R)=COT(θ)*SIN(φ)
6点与12点时间线的夹角COT(S)=SIN(θ)*TAN(φ)
θ:日晷墙面的斜角
(7)投影日晷:D=
SIN(T*15),V=
sin(φ)*COT(φ)
椭圆长轴与短轴的比:sin(φ)
竖竿(人立足)的位置:Z=TAN(del)*COS(φ)
del:太阳的赤纬,V:时间点在短轴方向上的值
D:时间点在长轴方向上的值
由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时,首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。中国古代测时仪器。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。因盘面安置的方向不同,日晷可分为地平日晷、赤道日晷、立晷、斜晷。日晷的早期历史尚不清楚,最早的可靠记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年(594)发明的短影平仪(即地平日晷)。赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行《独醒杂志》卷二中提到的晷影图,但晷盘是木制的。后世改用石质晷盘,金属晷针。北京故宫等处保存的都是清代制造的石质赤道日晷。赤道日晷的晷面平行于赤道面,晷针指向南北极。相持既久,日晷渐移。——明·马中锡《中山狼传》
(2)
[sundial]∶利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”,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”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是,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。
由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时,首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。