日晷是用来观测什么的仪器,日晷是一种什么仪器它的工作原理

首页 > 家居 > 作者:YD1662022-10-31 19:26:39

一个日晷,除了能计时,还能求经度,测纬度,计太阳高度,量磁偏角,查区时,甚至可以测量24节气,几乎覆盖高中地球运动的所有知识,而且,还不挑地方,北京,上海,纽约,悉尼,提过去就可以用,测不准还可以调。假如你正好是一名选考地理的高三学子,你是不是迫不及待地希望拥有它呢?

一.县城最高学府的乌龙事件

老家的县一中,妥妥的一县最高学府,几位荣退的老教师,境界很高,临走的时候,想给百年学府留点什么,于是凑款给学校定做了一尊用大理石打造的非常精美的日晷,一时传为美谈。当我慕名而去时,不看不知道,一看吓一跳,凭我一个日晷爱好者的眼光,发现至少三处错误:朝向不对;角度不对;刻度不对。学校大门坐北朝南,进门就见日晷昂首朝前,晷针指南,好不气派,可惜错了;老家的纬度不到30°,晷针的倾角却在45°以上,角度错了;晷盘正面刻度午时在上子时在下,晷盘背面干脆就光秃秃没有刻度,刻度也错了。正当我感叹斯文之地,文化人办了件没文化的事,又被当年网上一则消息惊到了,堂堂古城西安,在全国人民面前也做了一次错误的示范:南门月城日晷居然装反了。陕西作为文化大省,被“毒舌”网友狠批:都是没文化的人做文化,荼毒子孙。

日晷是用来观测什么的仪器,日晷是一种什么仪器它的工作原理(1)

西安南门月城日晷居然装反了

从此,每次出差旅游,足迹踏及广场、校园,特意留了个心眼。这才发现,日晷装反了,造错了,不是个例。忍不住扼腕叹息,这一最能彰显我们古人高超智慧的计时工具,早已沦为现代人装点门面,打卡留影,无知无畏的吉祥物了。这成了我迫切希望制做一个不挑地方,落地可以随时调整的新式又复古的日晷的最初动力。

二. 日晷的原理和分类

古人或许是受了树影的启发,希望利用转动的影子来计时。如图。

日晷是用来观测什么的仪器,日晷是一种什么仪器它的工作原理(2)

然而“立竿见影”就可以计时吗?学习了地球运动相关知识,了解了太阳视运动规律的同学知道肯定是不行的。因为黄赤交角的存在,太阳日出日落的方位,正午太阳高度都会随季节的变化而变化。导致影子长短、方向变化太大,根本无法用来测量时间。那么如何解决这个问题呢?有时候不得不佩服古人的智慧,在不一定知道地球是球体,地球是在绕太阳公转的情况下,古人根据观察日月星辰的东升西落,发现唯有北极星一动不动,似乎有一个假想的轴,让所有的日月星辰绕之转动,那么做一根实体的轴,太阳绕轴“转动”,影长不变,不就完美地解决这个问题了?

日晷是用来观测什么的仪器,日晷是一种什么仪器它的工作原理(3)

这就是日晷的由来。日晷有很多种类,常见的有地平式、赤道式、垂直式日晷。据考证,日晷在亚洲的发展是和西方并行的。制作垂直式或地平式日晷,晷针平行于地球自转轴,需要有许多关于圆锥截面的知识,因此可以判断它们是希腊几何学的一种自然产物。有人做过深入分析,推断出了日晷在全世界交流的大趋势:耶稣教会传教士把地平式日晷传入中国,他们(或者是他们之前的葡萄牙旅行家)同时也把在中国发现的较简易的赤道式日晷带回欧洲。

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