如何(he)自制經(jing)緯(wei)儀(yi) 經(jing)緯(wei)儀(yi)的制作方(fang)法

如何自制(zhi)經(jing)緯儀(yi) 經(jing)緯儀(yi)的制(zhi)作(zuo)方法

如何自製經緯儀

一、赤經及赤緯

在茫(mang)茫(mang)大海(hai)(hai)中(zhong)(zhong)，航行的(de)船(chuan)隻(zhi)遇到危險，求急救(jiu)時(shi)，第一(yi)(yi)(yi)(yi)就是(shi)(shi)要(yao)(yao)讓(rang)救(jiu)援的(de)人(ren)知(zhi)道船(chuan)隻(zhi)的(de)所在處(chu)，也(ye)就是(shi)(shi)說(shuo)要(yao)(yao)將(jiang)船(chuan)隻(zhi)所在的(de)經(jing)緯度(du)告知(zhi)救(jiu)援的(de)人(ren)。經(jing)緯度(du)不僅(jin)能(neng)在海(hai)(hai)洋上指出(chu)船(chuan)隻(zhi)的(de)位(wei)置(zhi)。它(ta)的(de)最大好處(chu)是(shi)(shi)能(neng)將(jiang)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)物體(ti)(ti)的(de)確實位(wei)置(zhi)，很簡潔(jie)地(di)讓(rang)大家都(dou)能(neng)明(ming)了。同樣的(de)，在無際無涯的(de)夜空星海(hai)(hai)中(zhong)(zhong)，一(yi)(yi)(yi)(yi)旦發(fa)現了新的(de)星體(ti)(ti)，你(ni)如何將(jiang)它(ta)的(de)正確位(wei)置(zhi)，公諸(zhu)于世呢？你(ni)是(shi)(shi)否想到應該(gai)有一(yi)(yi)(yi)(yi)種類似經(jing)緯度(du)的(de)度(du)量系統(tong)，來標(biao)定星球(qiu)位(wei)置(zhi)，製作星圖呢？天文學家所使用的(de)度(du)量系統(tong)是(shi)(shi)赤(chi)(chi)經(jing)（Right ascension）及赤(chi)(chi)緯（Declination），赤(chi)(chi)緯的(de)單位(wei)是(shi)(shi)度(du)（Degrees），赤(chi)(chi)經(jing)單位(wei)是(shi)(shi)時(shi)（Hours）、分（Minutes），我(wo)們對(dui)這些也(ye)許并不熟悉(xi)，但要(yao)(yao)了解也(ye)并不難(nan)。

由于(yu)星辰(chen)距我(wo)(wo)們(men)(men)甚遠，單(dan)靠眼睛實在(zai)(zai)辨別不出它(ta)們(men)(men)之(zhi)間的(de)(de)遠近(jin)差別，因此這(zhe)些(xie)星球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)(zai)我(wo)(wo)們(men)(men)看來都好像(xiang)同(tong)樣遠近(jin)。我(wo)(wo)們(men)(men)就(jiu)假想有(you)一(yi)(yi)懸空之(zhi)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了整個地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)個假想的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)叫(jiao)做(zuo)天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而(er)這(zhe)些(xie)星星就(jiu)固定(ding)在(zai)(zai)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼內面，每次我(wo)(wo)們(men)(men)只能(neng)看到半個球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)面。因為地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)自(zi)轉的(de)(de)結果，天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)便好像(xiang)由東至西(xi)不斷(duan)地(di)(di)繞著我(wo)(wo)們(men)(men)旋(xuan)轉，而(er)天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)北（南）極(ji)(ji)(ji)恰在(zai)(zai)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)地(di)(di)理北（南）極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)正(zheng)上(shang)空，天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)道也恰在(zai)(zai)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)道的(de)(de)正(zheng)上(shang)空，即位在(zai)(zai)二天(tian)(tian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)中央。像(xiang)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)一(yi)(yi)樣，我(wo)(wo)們(men)(men)將天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)刻劃上(shang)了經(jing)(jing)緯度，在(zai)(zai)天(tian)(tian)文學中這(zhe)相當于(yu)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)緯（經(jing)(jing)）度的(de)(de)，便叫(jiao)做(zuo)赤(chi)(chi)緯（赤(chi)(chi)經(jing)(jing)）。從(cong)天(tian)(tian)極(ji)(ji)(ji)到天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)道間，赤(chi)(chi)緯共分(fen)90°；而(er)赤(chi)(chi)經(jing)(jing)共分(fen)24時(shi)(shi)，1時(shi)(shi)又分(fen)60分(fen)，即1h=60m=15°，這(zhe)是因為地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)每小時(shi)(shi)旋(xuan)轉15°而(er)得名。

這套決定天(tian)(tian)體位(wei)(wei)(wei)置(zhi)的(de)方法，看起(qi)來(lai)(lai)相(xiang)當複雜，但(dan)是(shi)(shi)它有許多好處。例如，天(tian)(tian)球不斷旋轉(zhuan)，所以星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)視位(wei)(wei)(wei)置(zhi)不斷改(gai)變(bian)，像是(shi)(shi)由東至(zhi)西橫過(guo)夜空(kong)；同(tong)時，又因地球公轉(zhuan)結(jie)果，雖在同(tong)一(yi)(yi)時刻，隔幾天(tian)(tian)后(hou)，星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)也(ye)稍稍偏西；或是(shi)(shi)你由北向南行走時，星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)對(dui)地平(ping)線(xian)之相(xiang)對(dui)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，也(ye)都有所改(gai)變(bian)。既然星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)之視位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，如此(ci)善變(bian)，故(gu)要(yao)依照所見來(lai)(lai)說明其位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，是(shi)(shi)相(xiang)當困難(nan)的(de)，只能(neng)藉著赤經、赤緯來(lai)(lai)說明了，因為(wei)每(mei)一(yi)(yi)個星(xing)(xing)(xing)球恰與一(yi)(yi)組赤經緯度相(xiang)對(dui)應。但(dan)也(ye)由于星(xing)(xing)(xing)象瞬(shun)息萬變(bian)，到底應如何(he)去測量其赤經及(ji)赤緯呢？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經緯(wei)儀（Theodolite）是用(yong)來量度赤經、赤緯(wei)的，它是一種具有許多天文望(wang)遠鏡特性的觀測裝置。

現(xian)在介(jie)紹一(yi)種簡單的經緯儀做法，所須(xu)材料列于表(biao)一(yi)，各材料之尺寸大小僅(jin)供參改(gai)，可自斟酌(zhuo)，但各零件(jian)之相關位置必須(xu)弄清(qing)。

1.用厚(hou)(3/8)"之三夾板，鋸下二個圓盤(pan)，直徑比量(liang)(liang)角器(qi)(qi)（分度器(qi)(qi)）稍(shao)大約(1/2)"即可。以強(qiang)力膠在(zai)每(mei)一圓盤(pan)上，黏上二塊量(liang)(liang)角器(qi)(qi)，量(liang)(liang)角器(qi)(qi)底(di)邊中點，須確實黏在(zai)圓盤(pan)中心上。

2.把一個圓盤(pan)用二根螺(luo)(luo)絲釘(ding)，固(gu)定(ding)在(zai)D上，圓盤(pan)之圓心與90°之連(lian)線(xian)，必(bi)須與D之中線(xian)重(zhong)疊，在(zai)D之兩端各釘(ding)上一個螺(luo)(luo)絲圈，（注意不是釘(ding)在(zai)有圓盤(pan)的那一面，）視線(xian)便可通過兩個小圈觀察。

3.在另一(yi)(yi)圓(yuan)盤圓(yuan)心處，鑿一(yi)(yi)(1/4)"的洞，這洞要同時(shi)穿過(guo)A、C，用一(yi)(yi)螺絲穿過(guo)栓好，調整一(yi)(yi)下鬆緊程(cheng)度，使C很容(rong)易旋(xuan)轉。

4.從附于D之(zhi)量角器(qi)圓心鑿洞，以(yi)木栓或螺絲(si)將D、C旋緊。但D、C間(jian)要能轉動，不(bu)要固定(ding)。

5.用鐵(tie)片截取(qu)三(san)個三(san)角形(xing)，以螺絲釘(ding)或(huo)小(xiao)釘(ding)子(zi)將它們附于C上，三(san)角形(xing)之尖端必須(xu)平貼于量角器上。

6.以鉸鍊將(jiang)A、B接好。

7.G、H上(shang)距(ju)一(yi)(yi)(yi)端(3/4)"處(chu)(chu)(chu)鑿(zao)一(yi)(yi)(yi)小(xiao)洞，距(ju)此洞 1"處(chu)(chu)(chu)起(qi)，沿每(mei)一(yi)(yi)(yi)木絛之中線，鑿(zao)一(yi)(yi)(yi)寬(3/16)"之細(xi)縫(feng)，直到距(ju)另一(yi)(yi)(yi)端1"處(chu)(chu)(chu)。在小(xiao)洞處(chu)(chu)(chu)以(yi)螺(luo)(luo)絲(si)釘(ding)將G、H栓(shuan)在A之二邊，再用座(zuo)鉆通過細(xi)縫(feng)將G、H栓(shuan)在B 之邊上(shang)，這是用來(lai)調整(zheng)角度x的。釘(ding)螺(luo)(luo)絲(si)或座(zuo)鉆時，應(ying)釘(ding)在適當位置(zhi)，以(yi)致當調整(zheng)至(zhi)細(xi)縫(feng)末端時，A、B能夠(gou)重合。

經緯儀這(zhe)時便可使(shi)用了。