日晷，本義是指太陽的影子?，F(xiàn)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(guī)”。其原理就是利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻，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(lǐng)域的重大發(fā)明，這項發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久。日晷有兩層含義，一般指的是第2個含義。

(1)“日”指“太陽”，“晷”表示“影子”，“日晷”的意思為“太陽的影子”。 [1]
(2)利用太陽投射的影子來測定時刻的裝置，又稱“日規(guī)”。 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，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”，安放在石臺上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，這樣，晷針的上端正好指向北天極，下端正好指向南天極。
晷面兩面都有刻度，分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二時辰，每個時辰又等分為“時初”、“時正”，這正是一日24小時。 [3] 絕大部分的日晷顯示的都是視太陽時，有些在設(shè)計上作了變更，可以顯示標(biāo)準(zhǔn)時或是日光節(jié)約時間。
人類使用日晷的歷史非常遙遠(yuǎn)，古巴比倫在遠(yuǎn)古時期的6000年前就開始使用了，
中國是在3000多年前的周朝。
日晷不但能顯示一天之內(nèi)的時刻，還能顯示節(jié)氣和月份。當(dāng)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，比如陰天和晚上。
這項發(fā)明被人類所用達(dá)幾千年之久，直至1270年在意大利和德國才現(xiàn)早期的機械鐘，而中國則在1601年明代萬歷皇帝才得到二架外國的自鳴鐘，清代時雖有很多進(jìn)口和自制的鐘表，但都為王宮貴府所用，一般平民百姓還是看天曉時。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：
銅制的指針叫“晷針”
銅制的指針叫“晷針”
是影子的長短在改變。早晨的影子長，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(jù)影子的長度或方向都可以計時，但根據(jù)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。 [1] 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(xiàn)代鐘表的指針，晷面則是鐘表的表面，以此來顯示時刻。
早晨，影子投向盤面西端的卯時附近；當(dāng)太陽達(dá)正南高位置（上中天）時，針影位于正北（下）方，指示著當(dāng)?shù)氐奈鐣r正時刻。午后，太陽西移，日影東斜，依次指向未、申、酉各個時辰日晷依晷面所放位置、擺放角度、使用地區(qū)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(yīng)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。
地平式日晷
亦稱水平式日晷（The Horizontal SundialE），地平日晷的晷面嚴(yán)格水平 [4] ，晷面和晷針之間的夾角就是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。晷面刻度需要利用三角函?shù)計算才能確定。適合低緯度的使用。
由于日晷的產(chǎn)生是從觀察陽光下豎直物體影子的方向變化而開始的，因此早的日晷可能是地平式日晷。但它在使用其他計時工具進(jìn)行計時的條件下，根據(jù)表影隨時間變化的實際情況來進(jìn)行刻劃，這顯然是不方便的，但如果采用均勻刻劃的方法又會帶來相當(dāng)大的計時誤差。這是地平式日晷重大的缺陷。地平日晷制造容易，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(qū)、寺堂、學(xué)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。 [4]
戶外水平式日晷
戶外水平式日晷
大型戶外水平式日晷
大型戶外水平式日晷
赤道式日晷
赤道式日晷（The ERquatorial Sundial）的晷面為赤道面 [5] ，依照使用地的緯度，使赤道式日晷的晷面平行于赤道面。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(qū)使用。若將晷盤改為圓環(huán)則稱為赤道式羅盤日晷。 [6]
赤道式日晷亦稱斜晷。赤道式日晷是日晷世界中重要和常見的，也是中國古代經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測儀器。 [5]
赤道式日晷的明確記載初見于南宋曾敏行《醒雜志》卷二中提到的晷影圖，但晷盤是木制的。后世改用石質(zhì)晷盤，金屬晷針。北京故宮等處保存的都是清代制造的石質(zhì)赤道式日晷。 [7] 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，并朝向正北。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。 [6]
垂直式日晷
清早期掛式日晷
清早期掛式日晷
亦稱立晷。它是晷盤面垂直于地平面刻度盤面采用垂直方向的日晷。 [3] 歐洲的英國、法國、德國、意大利、奧地利等國，在一些古代和現(xiàn)代華麗的中層建筑的向南和向北(東西方向)以及向東和向西(南北方向)的墻上，附建有各種不同色調(diào)、大小和風(fēng)格相異的日晷雕塑。
垂直式日晷有標(biāo)準(zhǔn)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”。 [8]
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。 [6] 投影日晷
投影日晷不設(shè)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，并將長軸指向正東西方向，短軸指向南北向并刻上日期，指示立竿測量時刻的正確位置。 [6]
折疊式日晷
一種便于攜帶的日晷稱為折疊式日晷，含有以絞鏈結(jié)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(nèi)，以方便放在口袋中。晷針則是在兩晷面之間的帶子，當(dāng)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(jié)合(會產(chǎn)生不同的投影)，折疊式日晷便可以自行調(diào)整。當(dāng)兩晷面顯示出相同的時間，而且絞鏈?zhǔn)撬降?，折疊式日晷指示的是當(dāng)?shù)氐囊曁枙r。另外，當(dāng)絞鏈朝向北方(在北半球時)，折疊式日晷被旋轉(zhuǎn)了一個角度，晷針才能與地球的自轉(zhuǎn)軸平行，則當(dāng)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分鐘(肇因于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(jīng)被用于航海上。
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(dǎo)航與天文學(xué)上的日晷。在設(shè)計上是一個平坦的小圓環(huán)，有一個小把手，或是像表鏈上的飾物，還是小裝飾。 當(dāng)以把手將環(huán)懸吊起來時，小孔會在環(huán)的內(nèi)側(cè)投下陰影，經(jīng)由環(huán)內(nèi)的標(biāo)示可以顯示時間，但在測量時，使用者知道是上午還是下午。通常這個小孔被設(shè)置在一片可以滑動和鎖住，用來調(diào)整日期的金屬片上。
使用方法編輯
日晷的制作除了指時針必需正確的安裝之外，時間線的刻劃也不能忽視。各形日晷時間線的刻劃與日晷的地理位置，指時針的高度等，都有關(guān)系。
假設(shè)地理緯度為φ，指時針的高度為H，要刻劃的時間與正午的差值為T；時間線與指時針的夾角為A，距離為D，則各形日晷的計算式如下：
（1） 地平式日晷：
（2） 赤道式日晷：等分圓盤，每小時相當(dāng)與十五度，正午線垂直朝下。
（3） 極地晷：
（4） 南向垂直日晷：
（5） 東或西向垂直式：
（6） 側(cè)向垂直式：θ為日晷墻面的斜角

指時針與墻面垂線的夾角W，
指時針高出于墻面的夾角O，
指時針與正午線的時間線夾角R，
6點與12點時間線的夾角S，
（7）投影日晷：
時間點在長軸方向上的值：
時間點在短軸方向上的值：
橢圓長軸與短軸的比：
豎竿（人立足）的位置： ，其中del為太陽的赤緯 [6]
注意事項編輯
使用日晷，無論是何種形式都有一根指時針（Gnomon），這根指時針與地平面的夾角與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥认嗤⑶艺_的指向北極星，也就是都有一根與地球自轉(zhuǎn)軸平行的指針。觀察這根指針在區(qū)域內(nèi)的投影，就能確定時間。
由于日晷依賴日照，不能用于陰天和黑夜。因此，單用日晷來計時是不夠的，還需要其他種類的計時器，如水鐘，來與之相配。 [1]
春分到秋分期間，太陽總是在天赤道的北側(cè)運行，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(cè)運行，晷針的影子投向晷面的下方。所以在春分以后看晷盤的上面；秋分以后看晷盤的下面。 [3]
文獻(xiàn)記載編輯
人類使用日晷的時間非常久遠(yuǎn)，古巴比倫人在遠(yuǎn)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(nèi)的時刻，還能顯示節(jié)氣和月份。當(dāng)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。
中國早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充于594年(隋開皇十四年)發(fā)明的短影平儀(即地平式日晷)。赤道日晷的明確記載初見于南宋曾敏行的《醒雜志》卷二中提到的晷影圖。 [7]
日規(guī)
唐·柳宗元《問答·晉問》：“當(dāng)空發(fā)耀，英精互繞，晃蕩洞射，天氣盡白，日規(guī)為小，鑠云破霄?！?[9]
日晷
1.日影
《周髀算經(jīng)》卷上：“故冬至日晷丈三尺五寸，夏至日晷尺六寸。冬至日晷長，夏至日晷短?！?br /> 《藝文類聚》卷七七引 北齊·邢劭《景明寺碑》：“及日晷停流，星光輟運，香雨旁注，甘露上懸。”
唐·方干《贈上虞胡少府百篇》詩：“日晷未移三十刻，風(fēng)騷已及四千言?！?br /> 元·柯丹邱《荊釵記·續(xù)姻》：“日晷漸長人盡悅，繡紋弱線添些。”
明·馬中錫《中山狼傳》：“相持既久，日晷漸移。” [2]
2.時光
宋·王安石《本朝無事札子》：“臣以淺陋，誤承圣問，迫于日晷，不敢久留，語不及悉，遂辭而退?！?br /> 清·陸以湉《冷廬雜識·周文忠公》：“日晷已促，不得盡言。” [2]
3.古代測日影定時刻的儀器
《漢書·藝文志》有《日晷書》三十四卷。
清·錢泳《履園叢話·藝能·銅匠》：“測十二時者，古來惟有漏壺，而后世又作日晷、月晷，日晷用于日中，月晷用于夜中，然是日有風(fēng)雨，則不可用矣。” [2]

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