⑴ 日晷出自哪個朝代
利用太陽投射的影子來測定時刻的裝置。又稱「日規」,是我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器。通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做「晷針」,垂直地穿過圓盤中心,起著圭表中立竿的作用,因此,晷針又叫「表」,石制的圓盤叫做「晷面」,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行於天赤道面,這樣,晷針的上端正好指向北天極,下端正好指向南天極。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格,每個大格代表兩個小時。當太陽光照在日晷上時,晷針的影子就會投向晷面,太陽由東向西移動,投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。於是,移動著的晷針影子好像是現代鍾表的指針,晷面則是鍾表的表面,以此來顯示時刻。
由於從春分到秋分期間,太陽總是在天赤道的北側運行,因此,晷針的影子投向晷面上方;從秋分到春分期間,太陽在天赤道的南側運行,因此,晷針的影子投向晷面的下方。所以在觀察日晷時,首先要了解兩個不同時期晷針的投影位置。
世界上最早的日晷誕生於六千年前的巴比倫王國。中國最早文獻記載是《隋書·天文志》中提到的袁充於隋開皇十四年 公元574年 發明的短影平儀 即地平日晷 。赤道日晷的明確記載初見於南宋曾敏行的《獨醒雜志》卷二中提到的晷影圖。
赤道日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做「晷針」,垂直地穿過圓盤中心,晷針又叫「表」,石制的圓盤叫做「晷面」,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行於天赤道面,這樣,晷針的上端正好指向北天極,下端正好指向南天極。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格,每個大格代表兩個小時。當太陽光照在日晷上時,晷針的影子就會投向晷面,太陽由東向西移動,投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。於是,移動著的晷針影子好像是現代鍾表的指針,晷面則是鍾表的表面,以此來顯示時刻。
這種利用太陽光的投影來計時的方法是人類在天文計時領域的重大發明,這項發明被人類所用達幾千年之久,然日晷有一個致命弱點是陰雨天和夜裡是沒法使用的,直至1270年在義大利和德國才出現早期的機械鍾,而中國則在1601年明代萬曆皇帝才得到二架外國的自鳴鍾,清代時雖有很多進口和自製的鍾表,但都為王宮貴府所用,一般平民百姓還是看天曉時。所以徹底拋卻日晷,看鍾表知辰光還是近現代的事。
⑵ 日晷是什麼時間發明的如題 謝謝了
赤道日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做「晷針」,垂直地穿過圓盤中心,晷針又叫「表」,石制的圓盤叫做「晷面」,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行於天赤道面,這樣,晷針的上端正好指向北天極,下端正好指向南天極。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格,每個大格代表兩個小時。當太陽光照在日晷上時,晷針的影子就會投向晷面,太陽由東向西移動,投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。於是,移動著的晷針影子好像是現代鍾表的指針,晷面則是鍾表的表面,以此來顯示時刻。 這種利用太陽光的投影來計時的方法是人類在天文計時領域的重大發明,這項發明被人類所用達幾千年之久,然日晷有一個致命弱點是陰雨天和夜裡是沒法使用的,直至1270年在義大利和德國才出現早期的機械鍾,而中國則在1601年明代萬曆皇帝才得到二架外國的自鳴鍾,清代時雖有很多進口和自製的鍾表,但都為王宮貴府所用,一般平民百姓還是看天曉時。所以徹底拋卻日晷,看鍾表知辰光還是近現代的事。
⑶ 日晷的由來和工作原理(五年級科學)
1、由來:
人類使用日晷的時間非常久遠,古巴比倫人在遠古時代的6000年前就開始使用了,中國是在3000年前的周朝。
日晷不但能顯示一天之內的時刻,還能顯示節氣和月份。當然它的缺點也是顯而易見的,笨重而且看不到陽光的時候不能用,比方陰天和晚上。
中國最早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充於594年(隋開皇十四年)發明的短影平儀(即地平式日晷)。赤道日晷的明確記載初見於南宋曾敏行的《獨醒雜志》卷二中提到的晷影圖。
2、工作原理:
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。在北回歸線以北的地方,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。隨著時間的推移,晷針上的影子慢慢地由西向東移動。移動著的晷針影子好像是現代鍾表的指針,晷面則是鍾表的表面,以此來顯示時刻。
早晨,影子投向盤面西端的卯時附近;當太陽達正南最高位置(上中天)時,針影位於正北(下)方,指示著當地的午時正時刻。午後,太陽西移,日影東斜,依次指向未、申、酉各個時辰。
(3)袁充發明日晷擴展閱讀:
日晷分類:
日晷依晷面所放位置、擺放角度、使用地區的不同,日晷可分成地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多種,應用范圍也不盡相同。按晷面的擺放角度,可分為:地平式、垂直式、赤道式。
1、地平式日晷
亦稱水平式日晷(The Horizontal SundialE),地平日晷的晷面必須嚴格水平[4],晷面和晷針之間的夾角就是當地的地理緯度。晷面刻度需要利用三角函數計算才能確定。適合低緯度的使用。
由於日晷的產生是從觀察陽光下豎直物體影子的方向變化而開始的,因此最早的日晷可能是地平式日晷。但它必須在使用其他計時工具進行精確計時的條件下,根據表影隨時間變化的實際情況來進行刻劃。
這顯然是不方便的,但如果採用均勻刻劃的方法又會帶來相當大的計時誤差。這是地平式日晷重大的缺陷。
地平日晷製造容易,安裝簡便,除了把它作為一般的測時工具外,常常在城市廣場、花園、道路、小區、寺堂、學校、碼頭和游覽點等都可看到它的蹤影,顯得非常別致和美觀。
2、赤道式日晷
赤道式日晷(The ERquatorial Sundial)的晷面為赤道面,依照使用地的緯度,使赤道式日晷的晷面平行於赤道面。
晷盤上的刻度是等分的,夏季和冬季軸投影在晷盤上的影子會分在晷盤的北面和南面。適合中低緯度地區使用。若將晷盤改為圓環則稱為赤道式羅盤日晷。
赤道式日晷亦稱斜晷。赤道式日晷是日晷世界中最重要和最常見的,也是中國古代最經典和傳統的天文觀測儀器。
赤道式日晷的明確記載初見於南宋曾敏行《獨醒雜志》卷二中提到的晷影圖,但晷盤是木製的。後世改用石質晷盤,金屬晷針。北京故宮等處保存的都是清代製造的石質赤道式日晷。
3、極地晷
極地晷(The polar Dial)晷盤與晷針平行,即晷盤與地平面的夾角和地理緯度相同,並朝向正北。時間的刻畫可以用簡單的幾何圖來處理,投影的時間線是平行的線條。適合各種不同的緯度使用。
4、垂直式日晷
亦稱立晷。它是晷盤面垂直於地平面刻度盤面採用垂直方向的日晷。歐洲的英國、法國、德國、義大利、奧地利等國。
在一些古代和現代華麗的中層建築的向南和向北(東西方向)以及向東和向西(南北方向)的牆上,附建有各種不同色調、大小和風格相異的日晷雕塑。
垂直式日晷有標准向南、向北和向東、向西四個面,可分為三種:「垂直向南日晷」、「垂直向北日晷」和「垂直向東和向西日晷」。
垂直向南日晷(Vertical Direct South Dial)刻度盤面朝向正南且垂直地面的日晷。這一種日晷較適合在中緯度(30~70)使用。
東或西向垂直式(Vertical Direct East or West)刻度盤面朝向正東或正西且垂直地面的日晷。這一種日晷只能在上半日(東向)或下半日(西向)使用,但全球各緯度都適用。
5、投影日晷
投影日晷不設置指時針,僅在地平面依地理緯度的不同繪制不同扁率的橢圓,在其上刻劃時間線,並將長軸指向正東西方向,短軸指向南北向並刻上日期,指示立竿測量時刻的正確位置。[6]
6、折疊式日晷
一種便於攜帶的日晷稱為折疊式日晷,含有以絞鏈結合在一起的兩個小晷面,通常會折疊起來放在平整的小盒子內,以方便放在口袋中。
晷針則是在兩晷面之間的帶子,當帶子被扯緊拉直時,兩個晷面會互相垂直,一個面形成垂直式日晷,另一個面則是水平式的日晷。
讓兩個晷面以不同的角度結合(會產生不同的投影),折疊式日晷便可以自行調整。當兩晷面顯示出相同的時間,而且絞鏈是水平的,折疊式日晷指示的是當地的視太陽時。
另外,當絞鏈朝向北方(在北半球時),折疊式日晷被旋轉了一個角度,晷針才能與地球的自轉軸平行,則當正午、日出與日落時。
折疊式日晷的時間不會受到緯度改變的影響,但是在早上9點和下午3點,緯度每偏差1度,在兩個晷面上的時間便會相差4分鍾(肇因於日晷在錯誤的緯度上)。
折疊式日晷可以像指南針一樣來使用,甚至可以測量緯度。有些折疊式日晷附有小的鉛錘和分度器來讀取正確的緯度;也有些附有指南針,可以測量地理上的特徵。在古代,大型的(1公尺以上的)摺疊式日晷曾經被用於航海上。
7、等高儀日晷
等高儀日晷(Elevation sundial)可以顯示正確的日期,是使用在導航與天文學上的日晷。在設計上是一個平坦的小圓環,有一個小把手,或是像表鏈上的飾物,還是小裝飾。
當以把手將環懸吊起來時,小孔會在環的內側投下陰影,經由環內的標示可以顯示時間,但在測量時,使用者必須知道是上午還是下午。通常這個小孔被設置在一片可以滑動和鎖住,用來調整日期的金屬片上。
⑷ 袁充與日晷的相關歷史
袁充,字德符,本陳郡陽夏人也。其後寓居丹陽。祖昂,父君正,俱為梁侍中。充少敬悟,年十餘歲,其父黨至門,時冬初,充尚衣葛衫。客戲充曰:「袁郎子絺兮霢兮,凄其以風。」充應聲答曰:「唯絺與霢,服之無數。」以是大見嗟賞。仕陳,年十七,為秘書郎。歷太子舍人、晉安王文學、吏部侍郎、散騎常侍。及陳滅,歸國,歷蒙、鄜二州司馬。充性好道術,頗解占候,由是領太史令。
時上將廢皇太子,正窮治東宮官屬,充見上雅信符應,因希旨進曰:「比觀玄象,皇太子當廢。」上然之。充復表奏,隋興已後,日影漸長,曰:「開皇元年,冬至日影一丈二尺七寸二分,自爾漸短。至十七年,冬至影一丈二尺六寸三分。四年冬至,在洛陽測影,一丈二尺八寸八分。二年,夏至影一尺四寸八分,自爾漸短。至十六年,夏至影一尺四寸五分。《周官》以土圭之法正日影,日至之影尺有五寸。鄭玄雲:『冬至之影一丈三尺。』今十六年夏至之影,短於舊影五分,十七年冬至之影,短於舊影三寸七分。日去極近則影短而日長,去極遠則影長而日短,行內道則去極近,外道則去極遠。《堯典》雲:『日短星昴,以正仲冬。』據昴星昏中,則知堯時仲冬,日在須女十度。以歷數推之,開皇已來冬至,日在斗十一度,與唐堯之代去極並近。謹案《春秋元命包》雲:『日月出內道,璇璣得常,天帝崇靈,聖王祖功。』京房《別對》曰:『太平日行上道,昇平行次道,霸世行下道。』伏惟大隋啟運,上感乾元,影短日長,振古未之有也。」上大悅,告天下。將作役功,因加程課,丁匠苦之。仁壽初,充言上本命與陰陽律呂合者六十餘條而奏之,因上表曰:「皇帝載誕之初,非止神光瑞氣,嘉祥應感,至於本命行年,生月生日,並與天地日月、陰陽律呂運轉相符,表裡合會。此誕聖之異,寶歷之元。今與物更新,改年仁壽。歲月日子,還共誕聖之時並同,明合天地之心,得仁壽之理。故知洪基長算,永永無窮。」上大悅,賞賜優崇,儕輩莫之比。
仁壽四年甲子歲,煬帝初即位,充及太史丞高智寶奏言:「去歲冬至,日影逾長,今歲皇帝即位,與堯受命年合。昔唐堯受命四十九年,到上元第一紀甲子,天正十一月庚戌冬至,陛下即位,其年即當上元第一紀甲子,天正十一月庚戌冬至,正與唐堯同。自放勛以來,凡經八上元,其間綿代,未有仁壽甲子之合。謹案:第一紀甲子,太一在一宮,天目居武德,陰陽歷數並得符同。唐堯丙辰生,丙子年受命,止合三五,未若己丑甲子,支幹並當六合。允一元三統之期,合五紀九章之會,共帝堯同其數,與皇唐比其蹤。信所謂皇哉唐哉,唐哉皇哉者矣。」
仍諷齊王暕率百官拜表奉賀。其後熒惑守太微者數旬,於時繕治宮室,征役繁重,充上表稱「陛下修德,熒惑退舍」。百僚畢賀。帝大喜,前後賞賜將萬計。
時軍國多務,充候帝意欲有所為,便奏稱天文見象,須有改作,以是取媚於上。
大業六年,遷內史舍人。從征遼東,拜朝請大夫、秘書少監。其後天下亂,帝初罹雁門之厄,又盜賊益起,帝心不自安。充復假託天文,上表陳嘉瑞,以媚於上曰:臣聞皇天輔德,皇天福謙,七政斯齊,三辰告應。伏惟陛下握錄圖而馭黔首,提萬善而化八紘,以百姓為心,匪以一人受慶,先天罔違所欲,後天必奉其時。
是以初膺寶歷,正當上元之紀,乾之初九,又與天命符會。斯則聖人冥契,故能動合天經。謹按去年已來,玄象星瑞,毫釐無爽,謹錄尤異,上天降祥、破突厥等狀七事:其一,去八月二十八日夜,大流星如斗,出王良北,正落突厥營,聲如崩牆。
其二,八月二十九日夜,復有大流星如斗,出羽林,向北流,正當北方。依占,頻二夜流星墜賊所,賊必敗散。其三,九月四日夜,頻有兩星大如斗,出北斗魁,向東北流。依占,北斗主殺伐,賊必敗。其四,歲星主福德,頻行京、都二處分野。依占,國家之福。其五,七月內,熒惑守羽林,九月七日已退舍。依占,不出三日,賊必敗散。其六,去年十一月二十日夜,有流星赤如火,從東北向西南,落賊帥盧明月營,破其橦車。其七,十二月十五日夜,通漢鎮北有赤氣亘北方,突厥將亡之應也。依勘《城錄》,河南洛陽並當甲子,與乾元初九爻及上元甲子符合。此是福地,永無所慮。旋觀往政,側聞前古,彼則異時間出,今則一朝總萃。豈非天贊有道,助殲凶孽,方清九夷於東獩,沉五狄於北溟,告成岱嶽,無為汾水。
書奏,帝大悅,超拜秘書令,親待逾昵。帝每欲征討,充皆預知之,乃假託星象,獎成帝意,在位者皆切患之。宇文化及殺逆之際,並誅充,時年七十五。
⑸ 日晷誰發明的
我國早在公元前一干年左右的西周初期,就已經發明了最原始的計時器「土圭」 ,後來發展為「圭表」。「日晷」大約發明於漢代以前,是觀測陽光投影方向的計時器。「壺漏」又稱「漏壺」,大約發明於公元前五世紀。它是用漏水的方法,觀測「刻箭」的晝夜計時器。圭表、日晷、漏壺等,在我國沿用了二三千年。
公元二世紀初,東漢科學家張衡製作的水力渾天儀上,就有機械轉動的計時部分(詳載《晉書·天文志》)每天規律地回轉一周,以後漢末陸績,吳國的王蕃、葛衡,南北朝時宋國的錢樂之,隋初的耿詢都先後製造過帶有計時裝置的渾天儀。唐代開元十三年(725),張遂、梁令瓚等製造的水力渾天儀,宋人張思訓於太平興國四年(979)創制的水力渾天儀上計時部分都有所發展:宋哲宗元家 三年(1088),蘇頌和韓公廉等製造了水運儀象台。整座機構共有150多種機械零件,使渾儀、渾象和計時儀器構成一個統一的體系。在計時器部分已有擒縱機構,相當近代機械鍾表上的擒縱器或卡子,因此它在鍾表發展史上有極為重要的意義。十三世紀後出現了脫離天文儀器的機械計時器。元至元十三年(1276)天文學家郭守敬創制的大明殿燈漏,其計時部分初步脫離了天文儀器(詳見《元史·天文志》)。到了十四世紀,明初的詹希元運用齒輪系轉動製作的沙漏,才成為完全脫離天文儀、獨立計時的機械轉動的計時器。變為十二時辰。近代西方機械鍾表是在明末傳入中國的。1601年義大利傳教士利瑪竇送給明代萬曆皇帝兩架自鳴鍾,對我國開始製造機械鍾有著一定的影響,據說利瑪竇為了符合中國的計時習慣,把歐洲的24小時改為12時辰,把阿拉伯數字改為中國數字,還把每天分成一百刻(即百刻),每段分為一百分。
⑹ 什麼是圭表與日晷
圭表,也稱土圭,是我國一種古老的天文儀器,用它來測量日影的長度。它包括圭和表兩部分。表是直立的標竿,圭是在表下端南北方向放置的水平尺,多為銅或石製造。它的創制確切年代已不可考,可能在商朝就已經有了。
圭平卧而表立在圭的南端,二者互相垂直,組成簡單的天文儀器。古人用它測量太陽。當太陽在最北面而位置最高的時候,表的影子最短,這時侯就是夏至;當太陽在最南面而位置最低的時候,表的影子最長,這時候就是冬至。因此,測量相鄰兩次日影最長或最短之間所經歷的時間,即可推算一年的日數,以定回歸年的長度,並且用它來推定24節氣。春秋時代已經使用。戰國時期以前古人已懂得使用鉛垂來校正表的垂直,使它觀測准確。
元代著名科學家郭守敬對古代圭作了重大改進,進一步提高了測量的精度。
日晷,又稱日規。它是我國古代測定太陽時的儀器,起源於圭表。遠在春秋時期,古人已用這種方法測定時刻。
日晷
日晷由一根表(晷針)和刻有時刻線的晷面組成。按照晷面安置的方向,可分為:地平日晷、赤道日晷、立晷(晷面平行卯酉面)、斜晷(晷面置於任何其他方向)等。如把晷面製成半球形,晷針頂點在球心,就是球面日晷。如果在晷面上按當地的地理緯度和節氣刻制節氣晷線,從表影的方向和尖端的位置可以測定節氣的時刻,這是節氣日晷。
我國日晷的早期發展情況還不清楚。目前第一個明確可靠的日晷記載是《隋書·天文志》所載開皇十四年(594年)麟州司馬袁充發明的短影平儀,是一種地平日晷。南宋曾敏行《獨醒雜志》卷2記載他的族人曾瞻民(字南仲),發明了「晷影圖」所說的結構和後世的赤道日晷基本相同,但晷面是木製的。元代著名科學家郭守敬創制的仰儀,兼有球面日晷的作用。明末天啟年間(1621—1627年)陸仲玉著《日月星晷式》,介紹了各種日晷的製法,並涉及測星、月用的星晷和月晷。
⑺ 我國最早發明日晷的人是誰
中國最早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充於594年(隋開皇十四年)發明內的短影平儀容(即地平式日晷)。赤道日晷的明確記載初見於南宋曾敏行的《獨醒雜志》卷二中提到的晷影圖。
日晷,本義是指太陽的影子。現代的「日晷」指的是人類古代利用日影測得時刻的一種計時儀器,又稱「日規」。其原理就是利用太陽的投影方向來測定並劃分時刻,通常由晷針(表)和晷面(帶刻度的表座)組成。利用日晷計時的方法是人類在天文計時領域的重大發明,這項發明被人類沿用達幾千年之久。