日晷是怎样工作的

日晷工作原理是怎样的？~

日晷，本义是指太阳的影子。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。本质是利用了光线直线传播原理产生投影。

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看了这个就什么都明白了：

日晷，又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太阳投射的影子来测定并划分时刻。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。
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日晷简介
常见的日晷
日晷的角度等计算
北京奥运会开幕式 焰火点亮日晷

[编辑本段]日晷简介
rì guǐ
(1)太阳的影子。
相持既久，日晷渐移。——明·马中锡《中山狼传》
(2) 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，玉日晷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。晷面的刻度是不均匀的。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。早晨，影子投向盘面西端的卯时附近。接着，日影在逐渐变短的同时，向北（下）方移动。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。
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。所以铜制的指针叫“晷针”在观察日晷时，首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。
世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦王国。中国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年 公元574年 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的《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。
赤道日晷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，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，仿古日晷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。
这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类所用达几千年之久，然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的，直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟，而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟，清代时虽有很多进口和自制的钟表，但都为王宫贵府所用，一般平民百姓还是看天晓时。所以彻底抛却日晷，看钟表知辰光还是近现代的事。
[编辑本段]常见的日晷
使用日影测时的日晷，无论是何种形式都有一根指时针（Gnomon），这根指时针与地平面的夹角必需与当地的地理纬度相同，并且正确的指向北极点，也就是都有一根与地球自转轴平行的指针。观察这根指针在指定区域内的投影，就能确定时间。现有常见的日晷有下列几种不同的形式：
常见日晷 （1） 水平式日晷（The Horizontal Sundial） 是最常用的日晷，采用水平式的刻度盘，日晷轴的倾斜度，依使用地的纬度设定，刻度需要利用三角函数计算才能确定。适合低纬度的使用。
（2） 赤道式日晷（The Equatorial Sundial） 赤道式日晷是依照使用地的纬度，将轴（指时针）朝向北极固定，观察轴投影在垂直于轴的圆盘上的刻度来判断时间的装置。 盘上的刻度是等分的，夏季和冬季轴投影在圆盘上的影子会分在圆盘的北面和南面，适合中低纬度的使用。若将圆盘改为圆环则称为赤道式罗盘日晷。
（3） 极地晷（The polar Dial） 供指时针投影的平面与指时针平行，即与地平面的夹角与地理纬度相同，并朝向正北。时间的刻画可以用简单的几何图来处理，投大日晷影的时间线是平行的线条。适合各种不同的纬度使用。
（4） 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（30～60）使用。
（5） 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。
（6） 侧向垂直式（Vertical Declining）刻度盘面采用垂直方向的日晷。这一种日晷需要依照建筑物的墙面方向换算刻度，不容易制作。依季节及时间的不同，有时不会产生影子。南向与东西垂直日晷都可视为此形的特例。
（7） 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。
[编辑本段]日晷的角度等计算
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 日晷又称“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。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。
日晷又称“日规”，是古代人利用日影来定时刻的计时器。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。
世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦王国。中国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年 公元574年 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的《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。
赤道日晷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，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。 皇宫里的日晷
这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类所用达几千年之久，然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的，直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟，而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟，清代时虽有很多进口和自制的钟表，但都为王宫贵府所用，一般平民百姓还是看天晓时。所以彻底抛却日晷，看钟表知辰光还是近现代的事。
参考资料：http://bk.baidu.com/view/41644.htm
[编辑本段]北京奥运会开幕式 焰火点亮日晷
时钟接近20：00，焰火在“鸟巢”上空绽放，突然，一道耀眼的焰火在体育场上方滚动，激活古老的日晷。日晷将光芒反射到2008面缶组成的缶阵上，和着击打声，方阵显示倒计时秒数。缶面上连续闪出巨大的9、8、7、6、5、4、3、2、1……
震撼理由：构思巧妙，猝不及防，冲击视觉 震撼二：烟花璀璨京华 "大脚"大步流星 焰火组成的巨大的脚印沿着北京的中轴路穿过天安门广场直奔国家体育场而来，29个焰火脚印，暗合29届奥运会，同时也有古老的中华民族正大步流星地奔向奥林匹克的意味。
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补充材料：
日晷本义是指日影，是使用太阳的位置来测量时间的一种设备，主要由一根投射太阳阴影的指标、承受指标投影的投影面 (即晷面) 和晷面上的刻度线组成。最常见的设计，也就是最普通的，就是所谓的庭园日晷，让日影投射在一个标有时刻的平面上，当太阳移动时，影子所指示的时间也跟著变动。其实，日晷可以设计在任何物体的表面上，让固定的指针产生阴影来测量时间，因此日晷有许多种不同的形式，基本上可以分为地平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷和卯酉式日晷等等。
绝大部分的日晷显示的都是视太阳时，有些在设计上作了变更，可以显示标准时或是日光节约时间。
2009年08月27日一款由8盎司纯银打造的“日晷”银章在北京亮相。这款银章以我国古代的计时仪器“日晷”为设计原型，'日晷'银章银章正面记录了开国大典、改革开放、港澳回归、飞天梦圆、北京奥运、新中国六十华诞等中国的重大事件。

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。

日晷就是用日影测定时间的仪器

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思茅市15969098674： 日晷是怎样工作的 - ？
穰复雷宁： 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...

思茅市15969098674： 日晷的原理是什么 - ？
穰复雷宁： 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.

思茅市15969098674： 日晷是一种怎样的仪器?如何用来计时? - ？
穰复雷宁： 是一种计时工具,通过地球自转导致的太阳在不同时刻处于天空中的不同位置从而导致物体的投影方向也不同的原理进行计时.具体介绍请参考百度百科的词条:http://baike.baidu.com/view/41644.htm?fr=ala0_1

思茅市15969098674： 日晷利用了光学的什么原理工作 - ？
穰复雷宁： 光的直线传播原理.(其实和介质相关,另外微观来说,光是可以衍射的,但是宏观几何光学可以忽略)

思茅市15969098674： 日晷的作用是什么(日晷的作用介绍) ？
穰复雷宁： 1、日晷的作用是利用太阳的投影方向来确定和划分时间,它通常由一个日晷(手表)和一个日晷(带刻度的表盘)组成.日晷计时法是天文计时领域的一大发明,人类已经使用了几千年.2、白天,被太阳照射的物体投下的阴影是不断变化的.首先,影子的长度在变化,早晨的影子最长.随着时间的推移,影子逐渐变短,中午过后又变长了.第二,影子的方向在变,因为我们在北半球.影子早上在西边,中午在北边,晚上在东边.3、原则上可以根据影子的长短或者方向来计时,但是根据影子的方向来计时更方便.所以通常是根据影子的位置来计时.因为日晷必须依靠阳光,所以在阴天和黑暗的日子里不能使用.所以用日晷来计时是不够的,还需要其他种类的计时器,比如水钟来配合.

思茅市15969098674： 日晷是如何显示时间,月份,季节的? - ？
穰复雷宁： 日晷的晷面上有许多刻度线,观看晷针的影子落在晷面刻度的具体位置,就能读出季节、月份和时间.从“表”到日晷,有一个逐渐过渡的过程.“表”如果配上地面适当的刻度划分,就可以成为一个地平式日晷.然而地平式日晷的刻度需要用...

思茅市15969098674： 日晷的工作原理是什么？
穰复雷宁： 太阳照射,影子会移动

思茅市15969098674： 日晷是用什么来计算时间的?非常急,拜托. - ？
穰复雷宁： 日晷,本义是指太阳的影子.现代的“日晷”指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器,又称“日规”.其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针(表)和晷面(带刻度的表座)组成. 日晷有两层含义,一般指的...

思茅市15969098674： 日晷如何测时间?？
穰复雷宁： 日晷又称“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...

思茅市15969098674： 日晷自哪里向哪里转? - ？
穰复雷宁： 日晷是一种可以用来测定太阳高度角或时间的仪器,通常由一个指针和一个刻度盘组成.其工作原理是利用太阳的位置和光线投射的影子来确定时间或太阳高度角.日晷的指针指向太阳,因此日晷是从东向西转的.具体来说,当早晨太阳升起时,日晷的指针指向东方;当中午太阳在最高点时,日晷的指针指向正南方;当太阳落山时,日晷的指针指向西方.因此,日晷一天中的运动轨迹是从东向西的.