日晷的介绍

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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

　　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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