日晷儀

日晷儀簡介

日晷的發明者無從考詳，世界上最早的日晷誕生于六千年前的巴比倫王國。中國史料中日晷最早的記載是“漢書·律歷志·制漢歷”一節：太史令司馬遷建議共議“乃定東西，主晷儀，下刻漏”，而“漢書·藝文志”中列有晷書34卷，但僅存書名，而無內容。隋書·天文志中記載了耿詢的成就，“觀測日晷和刻漏，是測天地正儀象的根本”。“明史·天文志”對日晷的形制，定時之法都有詳細的記載。較之圭表，它已復雜多了，可以說是一種真正的儀器了，發展到清代，不僅可以計時用，日晷本身已成為一件裝飾藝術品。日晷的種類很多，根據晷面所處位置的不同可分為地平式、赤道式、子午式、卯酉式等多種，功能也不盡相同。

日晷儀的原理

日晷名稱是由“日”和“晷”兩字組成。“日”指“太陽”，“晷”表示“影子”，“日晷”的意思為“太陽的影子”。因此，所謂日晷，就是白天通過測日影定時間的儀器。日晷計時的原理是這樣。在一天中，被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著，第一是影子的長短在改變，早晨的影子最長，隨著時間的推移，影子逐漸變短，一過中午它又重新變長；第二是影子的方向在改變，因為我們在北半球，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影子在東方。從原理上來說，根據影子的長度或方向都可以計時，但根據影子的方向來計時更方便一些。故通常都是以影子的方位計時。由于日晷必須依賴日照，不能用于陰天和黑夜。因此，單用日晷來計時是不夠的，還需要其它種類的計時器，如水鐘，來與之相配。

日晷儀怎么做

材料

一張薄紙板、木板或紙板基座（30厘米×15厘米）、半圓規、磁性羅盤、透明膠條。

制作方法

用一張薄紙板可以剪成一個直角的三角形，作為一個指示針。但首先要知道，制作者所在地的緯度，這是一條想像的、環繞地球的圓線，緯度線與赤道平行。從赤道到地球的極分成若干個度數，赤道的度數是零度，北極是北緯90度，南極是南緯90度，可以在地球上找出你所在的緯度。美國約是在北緯30～50度；中國約是在北緯5～55度。假設所在的緯度是40度，就是所做的三角形最長邊（斜邊）的角度。在直板上畫一個15厘米長的基線，再畫一個90度的角，沿這個角邊線向上約長13厘米，從底線量出40度的角，并沿這個角畫直線，完成了這個三角形。這條斜線長約20厘米，剪下這個三角形。畫一個30厘米×15厘米的方塊，再把這個方塊的中間對折，使之成為兩個邊長15厘米的正方形。在這個長方形內畫一個半徑為15厘米的半圓。這樣，就做成了一個底座。用膠條把前面的三角形貼在這個底座上，三角形的底邊就放在使長方形分成兩個正方形的折線上，三角形40度角的斜邊端點放在半圓的中心）。一個羅盤針使太陽表成南北走向，使日光表站立的直角邊向北，圓心向南，也可以使直角邊向正北方向而不是磁極的北極。一般街道都是正南正北的，也可以在晚上借助北極星來確定正北。日晷儀安置完畢后，在底盤上記下每小時的太陽陰影的位置。可以得到日晷儀開始的時間在半圓的開始處是6點，在三角形的直角邊處是12點，在半圓的另一端是下午6點。每一個小時間距是一樣的。這樣，在晴朗的天氣，就可以用日晷儀來測時間。