日晷如何計時？ 為什麼日晷可以計時？

日晷。 原意是太陽的影子。 現代的“日晷”是指古代一種利用太陽的影子來測量時間的計時儀器，又稱“日規”。

其原理是利用太陽投射的方向來確定和劃分時間，通常由表盤指標（手錶）和表盤（表盤底座）組成。 利用日晷計時的方法是天文計時領域的一項重大發明，人類已經使用了數千年。 日晷不僅可以顯示一天中的時間，還可以顯示節氣和月份。

當然，它的缺點也很明顯，體積大，沒有陽光的時候不能使用，比如陰天。

晚上。 這項發明已經被人類使用了數千年，直到1270年在義大利和德國才出現早期的機械鐘，而中國在1601年的明朝萬曆皇帝只得到了兩枚國外的自敲鐘，雖然清代有很多進口和自製的鐘錶，但它們被皇宮和貴族府邸使用， 而老百姓仍然看著黎明。

日晷如何計時？

在一天中，被太陽照射的物體投射的陰影在不斷變化：首先是陰影的長度在變化。 影子在早上最長，隨著時間的流逝，影子變短，中午過後又變長;

二是影子的方向在變化。 在北回歸線。

在北方，晨影在西邊，中午的影子在北邊，傍晚的影子在東邊。 原則上，可以根據陰影的長度或方向進行計時，但根據陰影的方向進行計時更方便。 因此，它通常定時在陰影的方向上。

隨著時間的流逝，日晷上的陰影慢慢地從西向東移動。 移動表盤指標的陰影類似於現代時鐘的指標，表盤面是時鐘的表面，顯示時間。

早晨，陰影落在盤子的西端。

附近; 當太陽到達正南（中天上部）的最高位置時，指標的影子位於正北（下部），表示當地的正午時間。 午後，太陽向西移動，太陽的影子向東傾斜，指向魏、沈、尤三時辰。

日晷計時原理：一整天，被太陽照射的物體投下的影子在不斷變化，首先，影子的長度在變化，影子在早上最長，隨著時間的流逝，影子逐漸變短，中午過後又變長; 然後是陰影方向的變化，在北半球，早晨的陰影在西方，中午的陰影在北方，傍晚的陰影在東方。

原則上，可以根據陰影的長度或方向進行計時，但根據陰影的方向進行計時更方便。 因此，陸璐通常定時在陰影的方向上。 由於日晷必須依靠陽光，因此不能在陰天和黑夜使用。

因此，僅僅使用日晷來計時是不夠的，還要將其與其他型別的計時器（例如水鐘）相匹配。

日晷的種類很多，每一種都有不同的用途，具體用途如下：

假設地理緯度為，指標高度為h，待雕刻時間與中午之差為t; 如果時間線和時針之間的角度是 a，距離是 d，則每個日晷的計算公式為：

1. 地平線日晷：tana=tant*sin 2.赤道日晷：乙個相等的圓盤，相當於每小時15度，正午線垂直朝下。

3.極地日晷：d=h*tan（15t）。

4. 朝南的垂直日晷：tana=tant*cos 5.東或西垂直型：d=h*tan[15（6-t）]6

1）是日晷牆的斜角，tana=sino*tan（r+15t）2）指時針與牆垂直線w的夾角，tanw=sin *cot 3）指時針離牆高的角度o，sino=sin *cos 4）指時針與正午線r的時間線夾角， cotr=cot *sin 5） 6 點鐘和 12 點鐘位置的時間線 s 之間的角度，cots=sin *tan 7，投影日晷：

1）時間點在長軸方向上的取值：d=sin（15t）2）時間點在短軸方向上的取值：v=sin *cot 3）橢圓長軸與短軸的比值：sin

4）垂直極的位置（人腳）：d=tandel*cos，其中del是太陽的赤緯。

將日晷的計時與時鐘的計時進行比較，經過一段時間的觀察，會發現：

時鐘和計時器有機械錯誤，而日晷有時差。

日晷在夜間和陰天無法分辨時間，但時鐘可以。

日晷上顯示的時間是該地點的當地時間，時鐘顯示的是時區的標準時間。

鐘錶的誤差來自不精密機械的內部，日晷的誤差來自地軸與軌道平面之間的傾斜。

日晷上顯示的真實太陽時與時鐘上顯示的時間之間存在差異，稱為平均時差，一年中最大時差最大可達15分鐘。 平均時差的原因是地球的軌道是橢圓形的，以及旋轉軸與軌道平面之間的傾斜度。 因此，乙個好的日晷必須附有乙個永久性的比較表，至少在幾個月內，以校正平均時差。

日晷計時並非完全不準確，但在某些情況下可能並不精確。 這主要是由於以下幾個原因：

1.地球自轉不穩定：地球自轉的速度不是恆定的，而是受到各種因素的影響，如潮汐摩擦、大氣阻力等。 這會導致地球自轉速度的週期性變化，從而影響日晷的精度。

2.日地距離變化：地球繞太陽的軌道是橢圓形的，因此地球與太陽的距離在一年內會發生變化。 這會導致太陽光在地球表面的入射角發生變化，從而影響日晷的時間。

3.大氣折射：地球大氣層折射陽光，尤其是在低緯度地區。 大氣折射會導致太陽在天空中的位置出現誤差，從而影響日晷計時的準確性。

4.地球自轉軸的傾斜度：地球的自轉軸相對於公轉軌道平面具有近似的傾角，這使得太陽可以在一年內在北回歸線之間移動。 這種季節性變化會影響日晷的準確性。

5.當地時間和標準時間：日晷是根據當地太陽時計時的，這在現代生活中大多使用。 兩者之間的差異會影響日晷計時的準確性。

綜上所述，日晷雖然在一定程度上可以作為計時工具使用，但由於多種因素，其精度受到限制，因此不適合現代精密計時的需要。