故宫里看时间的石头叫什么 晷针的影子变化规律是什么

故宫里看时间的石头叫什么?

日晷,中国古代测日影确定石刻的计时器。

在宫殿前设置日晷,象征皇帝拥有向天下万民授时的最高权力。

故宫里看时间的石头叫什么_晷针的影子变化规律是什么

故宫太和殿前的月台上陈设日晷、嘉量各一,铜龟、铜鹤各一对,铜鼎18座。龟、鹤为长寿的象征。日晷是古代的计时器,嘉量是古代的标准量器,二者都是皇权的象征。殿下为高8.13m的三层汉白玉石雕基座,周围环以栏杆。栏杆下安有排水用的石雕龙头,每逢雨季,可呈现千龙吐水的奇观。

故宫的太和殿月台上,有日晷和嘉量各一个。其中日晷(读作guǐ)又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的又一种计时仪器。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”,

石制的圆盘叫做“晷面”。使用时,观察日影投在盘上的位置,就能分辨出不同的时间。日晷的计时精度能准确到刻。

晷针的影子变化规律是什么?

晷盘面与地平面(水平面)的傾斜角度为90°-Φ,(Φ是当地的地理纬度)。因为晷针与晷面垂直,所以晷针与地平面夹角就是当地的地理纬度Φ。晷面是平行于赤道的,整个日晷就是一个缩小版的地球,由地球自转产生的太阳周日视运动表现为太阳绕晷针的圆周运动,一天中太阳光始终与晷针垂直作匀速绕转。

日晷计时的原理,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针

不管太阳高度如何变化,晷针在晷面上的影子变化都是均匀的。因此,太阳在晷针上投下的影子转动的角度就是均匀的,即每小时15°(与地球自转速度,即太阳视运动速度一致)。这样,晷针影子在表盘上所指示的刻度就能表示当地的真太阳时间。所以它的刻度盘跟现代钟表盘一样,刻度是均匀的。在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格30度代表两个小时。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。

日晷计时的原理,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针

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。从春分到秋分的半年时间用北盘面(朝上的一面)记时,左东右西,日影呈顺时针移动;从秋分到次年春分,则用南盘面(朝下的一面)记时,左西右东,日影呈逆时针移动。而春分和秋分日前后几天,太阳光和晷面平行,难以从晷面上读数,日晷无法使用。

日晷计时的原理,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针

地球绕太阳的轨道是椭圆形,因此地球在一月初经过公转轨道的近日点,公转速度较快,真太阳日就会短一些。七月初经过公转轨道的远日点,公转速度较慢,真太阳日就会长一些。因此日晷时需要使用修正值曲线(或表格)进行修正才消除真太阳时和平太阳时的时间差,获得平太阳时的值。

为什么故宫的日晷冬季读背面?

      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,通常由晷针和晷面组成。利用日晷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。

那么故宫的日晷为什么背着太阳呢?从最简单的常识来说,大家都知道只有背对太阳自己才能从前面看见自己的影子,如果正面对着太阳影子太短的话,不容易发挥其观测时间的作用,特别是在古代没有钟表的时候。

      从地理学上讲,日晷是利用所在地区纬度数与太阳高度夹角,形成一定的角度利用影子观测时间的。

由于北京故宫在北回归线以北,而太阳只在南北回归线之间运动,太阳不能直射北京,所以按照常理,故宫的日晷要背对着太阳,日晷上面的指针影子才越长,就越便于观测。

      古人的某些智慧是现代人所不及的,在科学水平不发达的古代,古人凭借其智慧和长期不断的观察天文地理而发明了日晷,方便了时间观测也确定了每日的时刻,使得时间得以规范、规划。

在科学发达的今天,我们也应该要像古人那样善于观察,善于理解,善于解决现实问题。故宫的日晷,指南针的发明,印刷术的发明等等。都是古人智慧的结晶。也有很多神秘的古迹等待我们去探索。

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故宫里看时间的石头叫什么 晷针的影子变化规律是什么

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