日晷

日晷是一种钟表装置，当太阳在天空中的明显位置直射阳光时，它会显示一天中的时间（现代用法中称为民用时间）。 在最狭义的意义上，它由一个平板（表盘）和一个在表盘上投射阴影的指针组成。 当太阳似乎在天空中移动时，阴影与不同的时线对齐，这些时线标记在表盘上以指示一天中的时间。日晷投下宽阔的阴影； 样式的阴影显示时间。 指针可以是一根杆、线或精心装饰的金属铸件。 样式必须与地球自转轴平行，日晷才能全年准确。 样式与水平面的夹角等于日晷的地理纬度。

日晷一词可以指任何使用太阳高度角或方位角（或两者）来显示时间的设备。 日晷被视为装饰物、隐喻以及阴谋和数学研究的对象。

可以通过将一根棍子放在沙子中或将钉子放在木板上并在阴影的边缘放置标记或间隔地勾勒阴影来观察时间的流逝。 廉价、大量生产的装饰性日晷的日晷、影子长度和时线不正确对齐是很常见的，无法通过调整来显示正确的时间。

有几种不同类型的日晷。 一些日晷使用阴影或阴影的边缘，而另一些则使用光线或光点来指示时间。

投射阴影的物体，称为 gnomon，可以是细长杆或其他具有尖锐尖端或直边的物体。 日熹使用多种类型的日规。 时标可以根据季节固定或移动。 它可能垂直、水平、与地轴对齐，或完全不同的方向（由数学确定）。

鉴于日晷使用光来指示时间，可以通过让太阳光线通过细缝或通过柱面透镜聚焦来形成一条光线。 可以通过让太阳光线穿过小孔、窗户、眼孔，或通过小圆镜反射它们来形成光点。 一个光点可以小到日照图中的针孔，也可以大到万神殿中的天眼。

日熹也可以使用多种类型的表面来接收光线或阴影。 平面是最常见的表面，但部分球体、圆柱体、圆锥体和其他形状已被用于更高的精度或美观。

日晒的便携性和定向需求各不相同。 许多刻度盘的安装需要知道当地的纬度、精确的垂直方向（例如，水平仪或铅锤）以及真北方向。 便携式表盘是自动校准的：例如，它可能有两个按不同原理运行的表盘，例如水平和曲线表盘，一起安装在一块板上。 在这些设计中，只有当板正确对齐时，它们的时间才会一致。

日晷s 可能只表示当地的太阳时间。 要获得国家时钟时间，需要进行三处校正：

• 地球的轨道不是完美的圆形，它的自转轴也不垂直于它的轨道。 因此，日晷指示的太阳时与时钟时间的差异很小，而且全年都会发生变化。 这种修正——可能长达 16 分 33 秒——用时间方程式来描述。 具有弧形样式或小时线的精致日晷可能会包含此校正。 更常见的更简单的日晷有时会有一个小牌匾，提供一年中不同时间的偏移量。

• 太阳时必须根据日晷的经度相对于官方时区的经度进行校正。 例如，位于英格兰格林威治以西但在同一时区内的未校正日晷显示的时间比官方时间早。 正式中午可能显示11:45，正式中午之后显示中午。 通过将时间线旋转等于经度差的恒定角度，可以轻松进行这种校正，这使其成为一种普遍可行的设计选项。
• 要针对夏令时进行调整（如果适用），太阳时必须额外偏移官方时差（通常为一小时）。 这也是一种可以在表盘上完成的校正，即用两组数字对小时线进行编号，甚至在某些设计中交换编号。 更常见的是，这被简单地忽略了，或者在牌匾上提到了其他更正，如果有的话。

从太阳的视运动最容易理解日晷的原理。 地球绕其轴自转，并在围绕太阳的椭圆轨道上公转。