Солнечные часы состоят из двух основных деталей: циферблата с нанесенными, на него делениями, соответствующими часам и долям часа, и указателя, отбрасывающего на него тень, которая, перемещаясь по циферблату вследствие видимого суточного движения Солнца по небу, указывает время. Только в экваториальных часах (см. Солнечные часы) тень указателя движется по циферблату равномерно, так что угол между любыми соседними часовыми делениями одинаков и составляет 360°:24=15°. Оцифровка горизонтальных и особенно вертикальных солнечных часов более сложна и зависит как от географической широты места, так и от азимута вертикальной плоскости, в которой предполагается разместить часы.
Удобно пользоваться горизонтальными солнечными часами. Их можно изготовить как стационарными, размером 1-2 м и более (см. рис. на с. 261), так и переносными с диаметром циферблата 30-50 см.
Солнечные часы
Циферблат размечайте следующим образом. Начертите окружность и проведите диаметр, который при установке часов будет располагаться по линии юг - север. Северный конец диаметра обозначьте числом 12 и по обе стороны от него отложите углы и, вычисленные по формуле: tgu = tgt × sin φ ; здесь φ - географическая широта места, где будут установлены часы, а t- интервалы времени, отсчитываемые от полудня и выражаемые в градусной мере (1 ч = 15°; 1 мин = 15'). Для удобства составьте таблицу зависимости u от t (приведенная таблица вычислена для широты Москвы φ =55°45').
Вычисленные углы u откладывайте от "12 ч" в обе стороны и обозначьте их: по часовой стрелке числами 13, 14, 15 и т. д., а против часовой стрелки числами 11, 10, 9 и т. д. Так же вычисляются углы u, соответствующие долям часа.
Указатель в виде стержня укрепите в центре циферблата под углом φ (равным широте места) к его плоскости над диаметром юг-север в сторону севера (так он будет направлен к северному полюсу мира, благодаря чему показания часов не зависят от склонения Солнца). Лучше, если вы сделаете указатель в виде треугольника с одним из углов, равным φ , и установите его на диаметре юг-север, так, чтобы одна из сторон треугольника была направлена из центра циферблата в сторону полюса мира.
Циферблат солнечных часов
Запомните, что часы, правильно ориентированные относительно сторон горизонта, показывают местное истинное солнечное время. Для того чтобы перейти к используемому в нашем быту счету времени, нужно к показаниям солнечных часов прибавить поправку
Δt = η + Δt1 + n - λ,
где η - уравнение времени (см. Измерение времени); Δt1 - разница между временем в вашем городе и московским (целые часы); n - разница между московским и всемирным временем, равная 4 ч в апреле - сентябре (летнее время) и 3 ч в октябре - марте (декретное время, применяемое зимой); λ - географическая долгота вашего города, выраженная в единицах времени (1°=4 мин).