圭表是一种怎样的仪器( 二 )


圭表的工作原理是什么? 一、构造不同
1、日晷
“日晷”指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器, 由晷针和晷面组成日晷石制的圆盘叫“晷面”, 应根据当地纬度以一定倾角斜着摆放, 使晷面平行于赤道面 。 晷盘上的刻度是等分的, 分为子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰 。
2、圭表
圭表直立于平地上测日影的标杆和石柱, 叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板, 叫做圭 。 当太阳照着表的时候, 圭上出现了表的影子, 根据影子的方向和长度, 就能读出时间 。
二、作用不同
1、日晷
日晷是观测日影计时的仪器, 可以根据晷针影子判断处于一天中的哪个时辰 。
2、圭表
圭表一直是中国古代最重要的天文仪器之一, 由垂直竖立的“表”和水平的“圭”组成, 通过正午太阳在圭面投影的长短来确定节气 。

扩展资料
日晷的分类
世界上有各种各样的日晷, 根据晷面的摆放位置可以分为三大类:平晷、直晷和斜晷 。
平晷中最常见的是地平式日晷, 晷面要求严格水平, 晷面和晷针之间的夹角就是当地的地理纬度, 适合低纬度使用 。 地平式日晷不仅制造容易, 安装简便, 而且具有较强的观赏性, 适合安放于公园、广场和学校等地方 。
晷面垂直于地平面放置的是直晷, 按照晷面朝向可以分为垂直向南日晷、垂直向北日晷以及垂直向东和向西日晷 。 其表针又分两种:垂直于晷面的和不垂直于晷面的 。 后者表针的倾角通常等于当地的地理纬度 。 垂直向南日晷较适合在中纬度使用 。
斜晷可分为赤道式日晷、极晷等 。 赤道式日晷是日晷世界中最简单、最常见的 。 其晷面平行于赤道面, 晷盘上刻度等分, 晷针指向北极, 晷针的仰角是当地的地理纬度 。
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圭表和日晷是一个什么样的仪器?用途是什么? 圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器, 由“圭”和“表”两个部件组成 。

很早以前, 人们发现房屋、树木等物在太阳光照射下会投出影子, 这些影子的变化有一定的规律 。 于是便在平地上直立一根竿子或石柱来观察影子的变化, 这根立竿或立柱就叫做“表”;用一把尺子测量表影的长度和方向, 则可知道时辰 。 后来, 发现正午时的表影总是投向正北方向, 就把石板制成的尺子平铺在地面上, 与立表垂直, 尺子的一头连着表基, 另一头则伸向正北方向, 这把用石板制成的尺子叫“圭” 。 正午时表影投在石板上, 古人就能直接读出表影的长度值 。

经过长期观测, 古人不仅了解到一天中表影在正午最短, 而且得出一年内夏至日的正午, 烈日高照, 表影最短;冬至日的正午, 煦阳斜射, 表影则最长 。 于是, 古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度 。 譬如, 连续两次测得表影的最长值, 这两次最长值相隔的天数, 就是一年的时间长度, 难怪我国古人早就知道一年等于365天多的数值 。

在现存的河南登封观星台上, 40尺的高台和128尺长的量天尺也是一个巨大的圭表 。 仪征铜圭表
中国现存最早的圭表 。 1965年在江苏仪征石碑村1号东汉墓出土 。 圭表是中国古代观测天象的仪器 。 在不同季节 , 太阳的出没方位和正午高度不同, 并有周期变化的规律 。 于露天将圭平置于表北面, 根据圭上表影, 测量、比较和标定日影的周日、周年变化, 可以定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法 。 所以圭表测影是中国古代天文学的主要观测手段之一 。 仪征铜圭表长34.5厘米 , 合汉制1.5尺, 边缘上刻有尺寸单位 ;表高19.2厘米, 合汉制8寸 。 圭、表间用枢轴连接, 使之合为一体 。 使用时将表竖立与圭垂直;平时可将表折入圭体中留出的空档内, 便于携带 。 根据传统的说法 , 表高为8尺 ;这一数值曾被长期沿用 。 该表的表高恰为8尺的1/10, 说明它是一件便携式的测影仪器 , 可证明当时常设的天文台用8尺的表进行观测的说法是可信的 。 圭表由圭和表两部份组成:圭是平放的有刻度的尺, 表是直立的标竿, 置于圭的两端且与圭垂直 。 当太阳照着表的时候, 圭上出现了表的影子, 根据影子和方向和长度, 就能读出时间 。 春秋时代已经使用圭表测量连续两次日影最长和最短之间所经历的时间, 并计算出回归年的长度 。

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