古人利用影子制造的测量仪器有哪些

㈠ 古代人们利用光影计时的仪器有

1)太阳的影子。
相持既久，日晷渐移。——明·马中锡《中山狼传》

(2) 利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。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”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”，石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小时。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。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。

由于从春分到秋分期间，太阳总是在天赤道的北侧运行，因此，晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间，太阳在天赤道的南侧运行，因此，晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时，首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。

世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦王国。中国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年 公元574年 发明的短影平仪 即地平日晷 。赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行的《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。

赤道日晷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”，垂直地穿过圆盘中心，晷针又叫“表”，石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小时。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。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。

这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类所用达几千年之久，然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的，直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟，而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟，清代时虽有很多进口和自制的钟表，但都为王宫贵府所用，一般平民百姓还是看天晓时。所以彻底抛却日晷，看钟表知辰光还是近现代的事。

㈡ 在中国古代古人凭借筹智慧，发明了多种计时工具，它们的名称都有那些

我国古代，人们发明了很多计时的方法或工具。
圭（读作guī）表是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。它利用了立竿见影的道理来测量日影长度。主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度。此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。
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（15分钟）。
铜壶滴漏又名“漏刻”或“漏壶”。即用一个在壶底或靠近底部凿有小孔的盛水工具，利用孔口流水使铜壶的水位变化来计算时间。 我国发明的铜壶滴漏比外国制作的滴水计时器要早得多，应用也普遍，成为历代计时的重要工具。
除了以上的计时方法之外，我国古代人们还用“浑天仪”、“水运仪像台”、“灯漏”、“沙漏”、“火计时”、“烛光计时”等方法来计时。

㈢ 古人利用太阳和影子的关系发明了什么

古人利用太阳和影子的关系发明了日晷。

日晷仪也称日晷，是观测日影记时的仪器，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。但在史籍中却少有记载。

日晷的常见分类：

水平式日晷是最常用的日晷，采用水平式的刻度盘，日晷轴的倾斜度，依使用地的纬度设定，刻度需要利用三角函数计算才能确定。适合低纬度的使用。

赤道式日晷是依照使用地的纬度，将轴朝向北极固定，观察轴投影在垂直于轴的圆盘上的刻度来判断时间的装置。盘上的刻度是等分的，夏季和冬季轴投影在圆盘上的影子会分在圆盘的北面和南面，适合中低纬度的使用。若将圆盘改为圆环则称为赤道式罗盘日晷。

极地晷供指时针投影的平面与指时针平行，即与地平面的夹角与地理纬度相同，并朝向正北。时间的刻画可以用简单的几何图来处理，投影的时间线是平行的线条。适合各种不同的纬度使用。

㈣ 古代有哪些计时工具

圭表、刻漏、沙漏、水运仪象台、大明殿灯漏等。

1、圭表

圭表是古代汉族科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器，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。

2、刻漏

刻漏引又称漏刻﹑漏壶，是中国古代的漏水计时器。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄，使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降，由漏箭上的刻度指示时间。

後来创造出受水型，水从漏壶以恒定的流量注入受水壶，浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间，提高了计时精度。

为了获得恒定的流量，首先应使漏壶的水位保持恒定。其次，向受水壶注水的水管截面面积必须固定，水管采用“渴乌”（虹吸）原理，便於调整和修理。

3、沙漏

因刻漏冬天水易结冰，故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔，以防堵塞，改用六个轮子。

宋濂(1310～1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构，有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数，并说第五轮的轴梢没有齿，而装有指示时间的测景盘。

4、水运仪象台

水运仪象台是北宋时期苏颂、韩公廉等人发明制造的以漏刻水力驱动的，集天文观测、天文演示和报时系统为一体的大型自动化天文仪器。

标志着中国古代天文仪器制造史上的高峰，被誉为是世界上的最早的天文钟。

水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点，尤其是吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处；

在机械结构方面，采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理，把观测、演示和报时设备集中起来，组成了一个整体，成为一部自动化的天文台。

5、大明殿灯漏

大明殿灯漏是中国钟表史上最为著名的计时仪器之一，由元代著名科学家郭守敬创制。

著名科技史专家英国李约瑟博士在研究了欧洲钟表与中国宋代水运仪象台后，曾在他的《中国天文钟》一文中断言“中国天文钟是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。欧洲最早出现机械钟是1320～1350年间。

它的工作原理属漏水计时，而造型似宫灯，放置于皇宫的大明殿，所以称之为大明殿灯漏。古文献《元史 天文志》对它有专条记叙，试作今译如下:

灯漏高一丈七尺（合今尺五米四），它的框架用金制作。上部有弯曲的梁，梁的中间是一颗云珠，云珠二侧有象征日月的球体，日在左，月在右，云珠之下再悬有一颗珠子。这曲梁的两端各装有龙头，龙的嘴能张合，龙的眼珠能转动，用这样的动作显示灯漏内的水流是快了还是慢了。

曲梁的下面有一中梁，在中梁上，一左一右有两条戏珠的龙，它们随着珠子的下降或上升而俯仰，用这样的姿态显示灯漏内的水位是否适应运行的需要。

参考资料来源：网络——圭表

参考资料来源：网络——刻漏

参考资料来源：网络——沙漏

参考资料来源：网络——水运仪象台

参考资料来源：网络——大明殿灯漏