日晷仪

日晷仪简介

日晷的发明者无从考详，世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦王国。中国史料中日晷最早的记载是“汉书·律历志·制汉历”一节：太史令司马迁建议共议“乃定东西，主晷仪，下刻漏”，而“汉书·艺文志”中列有晷书34卷，但仅存书名，而无内容。隋书·天文志中记载了耿询的成就，“观测日晷和刻漏，是测天地正仪象的根本”。“明史·天文志”对日晷的形制，定时之法都有详细的记载。较之圭表，它已复杂多了，可以说是一种真正的仪器了，发展到清代，不仅可以计时用，日晷本身已成为一件装饰艺术品。日晷的种类很多，根据晷面所处位置的不同可分为地平式、赤道式、子午式、卯酉式等多种，功能也不尽相同。

日晷仪的原理

日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”，“晷”表示“影子”，“日晷”的意思为“太阳的影子”。因此，所谓日晷，就是白天通过测日影定时间的仪器。日晷计时的原理是这样。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，因为我们在北半球，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。由于日晷必须依赖日照，不能用于阴天和黑夜。因此，单用日晷来计时是不够的，还需要其它种类的计时器，如水钟，来与之相配。

日晷仪怎么做

材料

一张薄纸板、木板或纸板基座（30厘米×15厘米）、半圆规、磁性罗盘、透明胶条。

制作方法

用一张薄纸板可以剪成一个直角的三角形，作为一个指示针。但首先要知道，制作者所在地的纬度，这是一条想像的、环绕地球的圆线，纬度线与赤道平行。从赤道到地球的极分成若干个度数，赤道的度数是零度，北极是北纬90度，南极是南纬90度，可以在地球上找出你所在的纬度。美国约是在北纬30～50度；中国约是在北纬5～55度。假设所在的纬度是40度，就是所做的三角形最长边（斜边）的角度。在直板上画一个15厘米长的基线，再画一个90度的角，沿这个角边线向上约长13厘米，从底线量出40度的角，并沿这个角画直线，完成了这个三角形。这条斜线长约20厘米，剪下这个三角形。画一个30厘米×15厘米的方块，再把这个方块的中间对折，使之成为两个边长15厘米的正方形。在这个长方形内画一个半径为15厘米的半圆。这样，就做成了一个底座。用胶条把前面的三角形贴在这个底座上，三角形的底边就放在使长方形分成两个正方形的折线上，三角形40度角的斜边端点放在半圆的中心）。一个罗盘针使太阳表成南北走向，使日光表站立的直角边向北，圆心向南，也可以使直角边向正北方向而不是磁极的北极。一般街道都是正南正北的，也可以在晚上借助北极星来确定正北。日晷仪安置完毕后，在底盘上记下每小时的太阳阴影的位置。可以得到日晷仪开始的时间在半圆的开始处是6点，在三角形的直角边处是12点，在半圆的另一端是下午6点。每一个小时间距是一样的。这样，在晴朗的天气，就可以用日晷仪来测时间。