赤道式日晷通常由底座、銅製的指標和石制的圓盤組成。銅製的指標叫做“晷針”,晷針的上端指向北天極,下端指向南天極。石制的圓盤叫做“晷面”,晷面平行於天赤道面。
安裝要求:
下層為長方形底座,安放時使用水平儀和羅盤精準調節,保證上表面成水平,長邊東西向,短邊南北向。
日晷安裝在底座正中,精準測量日晷安置地點的地理座標經緯度,緯度用於調整晷面與水平面的夾角,經度用於計算當地與臺北時間的時差。
晷針垂直地穿過晷面中心,晷面呈南高北低,晷面與地平面(水平面)的傾斜角度=90°-Φ,(Φ是當地的地理緯度)。保證晷針與地平面夾角等於當地的地理緯度Φ,晷針上端對準北極星。
基本原理:
晷盤面與地平面(水平面)的傾斜角度為90°-Φ,(Φ是當地的地理緯度)。因為晷針與晷面垂直,所以晷針與地平面夾角就是當地的地理緯度Φ。晷面是平行於赤道的,整個日晷就是一個縮小版的地球,由地球自轉產生的太陽週日視運動表現為太陽繞晷針的圓周運動,一天中太Sunny始終與晷針垂直作勻速繞轉,不管太陽高度如何變化,晷針在晷面上的影子變化都是均勻的。因此,太陽在晷針上投下的影子轉動的角度就是均勻的,即每小時15°(與地球自轉速度,即太陽視運動 速度一致)。這樣,晷針影子在錶盤上所指示的刻度就能表示當地的真太陽時間。所以它的刻度盤跟現代鐘表盤一樣,刻度是均勻的。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格,每個大格30度代表兩個小時。當太Sunny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鐘錶的指標,晷面則是鐘錶的表面,以此來顯示時刻。從春分到秋分的半年時間用北盤面(朝上的一面)記時,左東右西,日影呈順時針移動;從秋分到次年春分,則用南盤面(朝下的一面)記時,左西右東,日影呈逆時針移動。而春分和秋分日前後幾天,太Sunny和晷面平行,難以從晷面上讀數,日晷無法使用。
地球繞太陽的軌道是橢圓形,因此地球在一月初經過公轉軌道的近日點,公轉速度較快,真太陽日就會短一些。七月初經過公轉軌道的遠日點,公轉速度較慢,真太陽日就會長一些。因此日晷時需要使用修正值曲線(或表格)進行修正才消除真太陽時和平太陽時的時間差,獲得平太陽時的值。
由於日晷時是日晷所在地點的地方時,而日晷所在的經度不一定恰好位於東經120度,因此日晷時與全國統一使用的標準時間臺北時間(東經120度的地方時)存在的經度時差,需要對日晷時根據當地地方時與臺北時間的時差進行校正。
赤道式日晷通常由底座、銅製的指標和石制的圓盤組成。銅製的指標叫做“晷針”,晷針的上端指向北天極,下端指向南天極。石制的圓盤叫做“晷面”,晷面平行於天赤道面。
安裝要求:
下層為長方形底座,安放時使用水平儀和羅盤精準調節,保證上表面成水平,長邊東西向,短邊南北向。
日晷安裝在底座正中,精準測量日晷安置地點的地理座標經緯度,緯度用於調整晷面與水平面的夾角,經度用於計算當地與臺北時間的時差。
晷針垂直地穿過晷面中心,晷面呈南高北低,晷面與地平面(水平面)的傾斜角度=90°-Φ,(Φ是當地的地理緯度)。保證晷針與地平面夾角等於當地的地理緯度Φ,晷針上端對準北極星。
基本原理:
晷盤面與地平面(水平面)的傾斜角度為90°-Φ,(Φ是當地的地理緯度)。因為晷針與晷面垂直,所以晷針與地平面夾角就是當地的地理緯度Φ。晷面是平行於赤道的,整個日晷就是一個縮小版的地球,由地球自轉產生的太陽週日視運動表現為太陽繞晷針的圓周運動,一天中太Sunny始終與晷針垂直作勻速繞轉,不管太陽高度如何變化,晷針在晷面上的影子變化都是均勻的。因此,太陽在晷針上投下的影子轉動的角度就是均勻的,即每小時15°(與地球自轉速度,即太陽視運動 速度一致)。這樣,晷針影子在錶盤上所指示的刻度就能表示當地的真太陽時間。所以它的刻度盤跟現代鐘表盤一樣,刻度是均勻的。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格,每個大格30度代表兩個小時。當太Sunny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鐘錶的指標,晷面則是鐘錶的表面,以此來顯示時刻。從春分到秋分的半年時間用北盤面(朝上的一面)記時,左東右西,日影呈順時針移動;從秋分到次年春分,則用南盤面(朝下的一面)記時,左西右東,日影呈逆時針移動。而春分和秋分日前後幾天,太Sunny和晷面平行,難以從晷面上讀數,日晷無法使用。
地球繞太陽的軌道是橢圓形,因此地球在一月初經過公轉軌道的近日點,公轉速度較快,真太陽日就會短一些。七月初經過公轉軌道的遠日點,公轉速度較慢,真太陽日就會長一些。因此日晷時需要使用修正值曲線(或表格)進行修正才消除真太陽時和平太陽時的時間差,獲得平太陽時的值。
由於日晷時是日晷所在地點的地方時,而日晷所在的經度不一定恰好位於東經120度,因此日晷時與全國統一使用的標準時間臺北時間(東經120度的地方時)存在的經度時差,需要對日晷時根據當地地方時與臺北時間的時差進行校正。