如何自(zi)制經緯儀 經緯儀的制作方法

如何自制經緯儀(yi) 經緯儀(yi)的(de)制作方(fang)法

如何自製經緯儀

一、赤經及赤緯

在(zai)茫茫大(da)海中，航行的(de)船隻(zhi)遇到(dao)危險(xian)，求急(ji)救(jiu)(jiu)時(shi)(shi)，第一(yi)(yi)就是(shi)要讓救(jiu)(jiu)援的(de)人知道船隻(zhi)的(de)所在(zai)處(chu)，也就是(shi)說要將(jiang)船隻(zhi)所在(zai)的(de)經緯度(du)(du)告知救(jiu)(jiu)援的(de)人。經緯度(du)(du)不(bu)(bu)僅能在(zai)海洋上指出船隻(zhi)的(de)位(wei)(wei)置(zhi)。它的(de)最大(da)好處(chu)是(shi)能將(jiang)一(yi)(yi)個物體(ti)的(de)確實位(wei)(wei)置(zhi)，很簡(jian)潔地(di)讓大(da)家都能明了。同樣的(de)，在(zai)無際(ji)無涯的(de)夜空星(xing)海中，一(yi)(yi)旦發現了新的(de)星(xing)體(ti)，你(ni)如何將(jiang)它的(de)正確位(wei)(wei)置(zhi)，公諸于世呢(ni)？你(ni)是(shi)否(fou)想到(dao)應該有一(yi)(yi)種類似經緯度(du)(du)的(de)度(du)(du)量系統(tong)，來標定星(xing)球(qiu)位(wei)(wei)置(zhi)，製(zhi)作星(xing)圖(tu)呢(ni)？天文學(xue)家所使用的(de)度(du)(du)量系統(tong)是(shi)赤經（Right ascension）及赤緯（Declination），赤緯的(de)單(dan)位(wei)(wei)是(shi)度(du)(du)（Degrees），赤經單(dan)位(wei)(wei)是(shi)時(shi)(shi)（Hours）、分（Minutes），我(wo)們對(dui)這些(xie)也許并不(bu)(bu)熟悉，但要了解也并不(bu)(bu)難。

由(you)于星(xing)辰距我(wo)們(men)甚遠，單(dan)靠眼(yan)睛實在(zai)辨(bian)別不出它們(men)之間的(de)(de)遠近差別，因此這(zhe)(zhe)些(xie)星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)我(wo)們(men)看來都好像同樣遠近。我(wo)們(men)就(jiu)假(jia)(jia)想(xiang)有一(yi)(yi)懸空(kong)之球(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了整個地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)(zhe)個假(jia)(jia)想(xiang)的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)叫(jiao)(jiao)做(zuo)(zuo)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而這(zhe)(zhe)些(xie)星(xing)星(xing)就(jiu)固定在(zai)球(qiu)(qiu)(qiu)殼內面，每次(ci)我(wo)們(men)只能看到半個球(qiu)(qiu)(qiu)面。因為地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)自轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)結果，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)便(bian)好像由(you)東(dong)至(zhi)西(xi)不斷地(di)(di)繞著我(wo)們(men)旋轉(zhuan)(zhuan)，而天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)北（南）極(ji)恰(qia)在(zai)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)地(di)(di)理北（南）極(ji)的(de)(de)正上(shang)空(kong)，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)赤道(dao)也恰(qia)在(zai)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)赤道(dao)的(de)(de)正上(shang)空(kong)，即(ji)位在(zai)二天(tian)(tian)(tian)極(ji)的(de)(de)中(zhong)央。像地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)一(yi)(yi)樣，我(wo)們(men)將(jiang)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)刻(ke)劃上(shang)了經緯(wei)度，在(zai)天(tian)(tian)(tian)文學中(zhong)這(zhe)(zhe)相(xiang)當于地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)緯(wei)（經）度的(de)(de)，便(bian)叫(jiao)(jiao)做(zuo)(zuo)赤緯(wei)（赤經）。從天(tian)(tian)(tian)極(ji)到天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)赤道(dao)間，赤緯(wei)共(gong)分90°；而赤經共(gong)分24時，1時又分60分，即(ji)1h=60m=15°，這(zhe)(zhe)是因為地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)每小時旋轉(zhuan)(zhuan)15°而得名。

這(zhe)套決定天體位(wei)置(zhi)的方法，看起(qi)來(lai)相(xiang)當(dang)複雜，但(dan)是(shi)(shi)它有(you)(you)許(xu)多(duo)好處。例(li)如，天球不斷(duan)旋(xuan)轉，所以星(xing)(xing)星(xing)(xing)的視位(wei)置(zhi)不斷(duan)改變(bian)，像是(shi)(shi)由東至西橫過夜空(kong)；同時，又因(yin)地球公轉結果，雖在同一(yi)時刻，隔幾天后，星(xing)(xing)星(xing)(xing)位(wei)置(zhi)也稍(shao)稍(shao)偏(pian)西；或是(shi)(shi)你由北向南行(xing)走時，星(xing)(xing)星(xing)(xing)對地平線(xian)之(zhi)相(xiang)對位(wei)置(zhi)，也都有(you)(you)所改變(bian)。既然(ran)星(xing)(xing)星(xing)(xing)之(zhi)視位(wei)置(zhi)，如此善變(bian)，故要(yao)依(yi)照所見(jian)來(lai)說明(ming)其(qi)位(wei)置(zhi)，是(shi)(shi)相(xiang)當(dang)困難的，只能藉(jie)著赤(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)(jing)、赤(chi)(chi)(chi)緯(wei)來(lai)說明(ming)了，因(yin)為每(mei)一(yi)個星(xing)(xing)球恰與一(yi)組(zu)赤(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)(jing)緯(wei)度(du)相(xiang)對應。但(dan)也由于星(xing)(xing)象瞬息萬變(bian)，到底(di)應如何去測(ce)量其(qi)赤(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)(jing)及赤(chi)(chi)(chi)緯(wei)呢？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經(jing)緯儀(yi)（Theodolite）是(shi)用來(lai)量度赤(chi)(chi)經(jing)、赤(chi)(chi)緯的，它是(shi)一種(zhong)具有許(xu)多(duo)天(tian)文望遠鏡特性(xing)的觀測裝置。

現在介紹一種(zhong)簡單的經緯(wei)儀做法，所(suo)須材(cai)料列于(yu)表(biao)一，各材(cai)料之(zhi)尺寸大(da)小(xiao)僅供參改，可(ke)自斟酌，但各零件之(zhi)相關位置(zhi)必須弄(nong)清。

1.用厚(hou)(3/8)"之三夾板(ban)，鋸下二個圓(yuan)盤(pan)(pan)，直徑比量(liang)角(jiao)器(qi)（分度(du)器(qi)）稍(shao)大(da)約(1/2)"即可(ke)。以強力膠在(zai)每一圓(yuan)盤(pan)(pan)上(shang)，黏(nian)上(shang)二塊量(liang)角(jiao)器(qi)，量(liang)角(jiao)器(qi)底邊中點，須確(que)實黏(nian)在(zai)圓(yuan)盤(pan)(pan)中心上(shang)。

2.把一(yi)個(ge)圓(yuan)盤用(yong)二(er)根(gen)螺絲釘(ding)(ding)，固定(ding)在D上，圓(yuan)盤之(zhi)圓(yuan)心與90°之(zhi)連線，必須與D之(zhi)中線重疊，在D之(zhi)兩(liang)端各釘(ding)(ding)上一(yi)個(ge)螺絲圈，（注(zhu)意不是釘(ding)(ding)在有圓(yuan)盤的那一(yi)面，）視線便可通過(guo)兩(liang)個(ge)小(xiao)圈觀察。

3.在另一圓(yuan)盤圓(yuan)心處，鑿一(1/4)"的洞，這洞要同時穿過(guo)A、C，用一螺(luo)絲(si)穿過(guo)栓好(hao)，調整一下(xia)鬆緊程度，使C很容易旋轉。

4.從附于D之(zhi)量角器圓心(xin)鑿洞，以木栓或(huo)螺絲將D、C旋(xuan)緊。但D、C間要能轉動，不要固定(ding)。

5.用鐵片截取三個三角(jiao)形(xing)，以螺絲釘或小釘子將它(ta)們(men)附于(yu)C上，三角(jiao)形(xing)之(zhi)尖端必須平貼(tie)于(yu)量角(jiao)器上。

6.以鉸鍊將A、B接(jie)好。

7.G、H上(shang)距一端(3/4)"處鑿一小洞，距此洞 1"處起，沿每一木絛之(zhi)中線，鑿一寬(kuan)(3/16)"之(zhi)細(xi)縫，直到距另一端1"處。在小洞處以(yi)(yi)螺絲釘將(jiang)(jiang)G、H栓(shuan)在A之(zhi)二邊，再用(yong)座(zuo)鉆(zhan)通過細(xi)縫將(jiang)(jiang)G、H栓(shuan)在B 之(zhi)邊上(shang)，這是用(yong)來調整(zheng)角(jiao)度x的。釘螺絲或座(zuo)鉆(zhan)時(shi)，應釘在適當(dang)位置，以(yi)(yi)致當(dang)調整(zheng)至細(xi)縫末端時(shi)，A、B能(neng)夠重合。

經緯儀這時便(bian)可使(shi)用了(le)。