如何自制經緯儀 經緯儀的(de)制作方法

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

如何自製經緯儀

一、赤經及赤緯

在(zai)茫(mang)茫(mang)大(da)(da)海中，航行(xing)的(de)(de)(de)(de)船隻(zhi)遇(yu)到(dao)危險，求急救(jiu)(jiu)(jiu)時，第一就是(shi)(shi)要讓(rang)(rang)救(jiu)(jiu)(jiu)援的(de)(de)(de)(de)人知道船隻(zhi)的(de)(de)(de)(de)所在(zai)處，也就是(shi)(shi)說要將(jiang)船隻(zhi)所在(zai)的(de)(de)(de)(de)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)告(gao)知救(jiu)(jiu)(jiu)援的(de)(de)(de)(de)人。經(jing)緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)不僅能在(zai)海洋上(shang)指(zhi)出船隻(zhi)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)。它的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)好處是(shi)(shi)能將(jiang)一個物體(ti)的(de)(de)(de)(de)確實位置(zhi)，很簡潔地讓(rang)(rang)大(da)(da)家(jia)(jia)都能明了(le)。同樣的(de)(de)(de)(de)，在(zai)無(wu)際無(wu)涯(ya)的(de)(de)(de)(de)夜(ye)空星海中，一旦發(fa)現了(le)新的(de)(de)(de)(de)星體(ti)，你如何(he)將(jiang)它的(de)(de)(de)(de)正確位置(zhi)，公諸(zhu)于世呢？你是(shi)(shi)否(fou)想到(dao)應該有一種類似經(jing)緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)度(du)(du)量(liang)系(xi)統(tong)，來標(biao)定(ding)星球(qiu)位置(zhi)，製(zhi)作星圖(tu)呢？天文學家(jia)(jia)所使用的(de)(de)(de)(de)度(du)(du)量(liang)系(xi)統(tong)是(shi)(shi)赤(chi)經(jing)（Right ascension）及赤(chi)緯(wei)(wei)(wei)（Declination），赤(chi)緯(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)單位是(shi)(shi)度(du)(du)（Degrees），赤(chi)經(jing)單位是(shi)(shi)時（Hours）、分（Minutes），我們(men)對這些也許并(bing)不熟悉(xi)，但要了(le)解也并(bing)不難。

由于星辰(chen)距我(wo)們(men)(men)甚(shen)遠，單靠眼睛實在(zai)辨別(bie)不出它們(men)(men)之間的(de)遠近差別(bie)，因此這(zhe)(zhe)些(xie)星球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)我(wo)們(men)(men)看(kan)來都好像同樣遠近。我(wo)們(men)(men)就(jiu)(jiu)假想有一懸空之球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了整(zheng)個(ge)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)(zhe)個(ge)假想的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)(jiu)叫(jiao)做天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而(er)這(zhe)(zhe)些(xie)星星就(jiu)(jiu)固定在(zai)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼內面，每次我(wo)們(men)(men)只能(neng)看(kan)到半個(ge)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)面。因為地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)自轉的(de)結果(guo)，天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)便好像由東至西不斷(duan)地(di)繞著我(wo)們(men)(men)旋(xuan)轉，而(er)天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)北(bei)(bei)（南）極(ji)恰在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)地(di)理北(bei)(bei)（南）極(ji)的(de)正上空，天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)道(dao)(dao)也恰在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)道(dao)(dao)的(de)正上空，即位(wei)在(zai)二天(tian)(tian)極(ji)的(de)中(zhong)央。像地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)一樣，我(wo)們(men)(men)將(jiang)天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)刻劃上了經緯度，在(zai)天(tian)(tian)文學中(zhong)這(zhe)(zhe)相當于地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)緯（經）度的(de)，便叫(jiao)做赤(chi)緯（赤(chi)經）。從天(tian)(tian)極(ji)到天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)道(dao)(dao)間，赤(chi)緯共分90°；而(er)赤(chi)經共分24時，1時又分60分，即1h=60m=15°，這(zhe)(zhe)是因為地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)每小時旋(xuan)轉15°而(er)得名。

這套決(jue)定天體位(wei)(wei)置的(de)方法，看起(qi)來相(xiang)(xiang)當(dang)複雜，但是(shi)它有許多好處。例如，天球不(bu)斷旋轉(zhuan)(zhuan)，所(suo)(suo)以星(xing)星(xing)的(de)視(shi)位(wei)(wei)置不(bu)斷改變(bian)(bian)，像是(shi)由東至西橫過夜空(kong)；同時，又因(yin)地球公轉(zhuan)(zhuan)結果，雖在(zai)同一時刻(ke)，隔幾(ji)天后(hou)，星(xing)星(xing)位(wei)(wei)置也(ye)稍稍偏(pian)西；或(huo)是(shi)你由北向南(nan)行(xing)走(zou)時，星(xing)星(xing)對(dui)(dui)地平線之相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)位(wei)(wei)置，也(ye)都有所(suo)(suo)改變(bian)(bian)。既然星(xing)星(xing)之視(shi)位(wei)(wei)置，如此(ci)善(shan)變(bian)(bian)，故要依(yi)照所(suo)(suo)見來說(shuo)明其位(wei)(wei)置，是(shi)相(xiang)(xiang)當(dang)困(kun)難(nan)的(de)，只能藉(jie)著赤(chi)經(jing)、赤(chi)緯(wei)(wei)來說(shuo)明了(le)，因(yin)為每一個星(xing)球恰與一組赤(chi)經(jing)緯(wei)(wei)度相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)應。但也(ye)由于星(xing)象瞬息(xi)萬變(bian)(bian)，到底應如何去測量其赤(chi)經(jing)及赤(chi)緯(wei)(wei)呢(ni)？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經緯儀（Theodolite）是用來量度赤經、赤緯的，它(ta)是一種具有許(xu)多天(tian)文望遠鏡特性的觀(guan)測裝置(zhi)。

現在(zai)介紹(shao)一(yi)種簡單的經緯(wei)儀做(zuo)法(fa)，所須(xu)材(cai)(cai)料列于(yu)表一(yi)，各材(cai)(cai)料之(zhi)尺(chi)寸大小僅供參改，可自(zi)斟酌，但各零件之(zhi)相關位置必須(xu)弄清。

1.用(yong)厚(3/8)"之三夾板，鋸下二(er)個圓(yuan)盤(pan)，直徑(jing)比量(liang)角(jiao)器（分度器）稍大約(yue)(1/2)"即可。以強力(li)膠(jiao)在每一圓(yuan)盤(pan)上，黏(nian)(nian)上二(er)塊量(liang)角(jiao)器，量(liang)角(jiao)器底邊中點，須(xu)確實黏(nian)(nian)在圓(yuan)盤(pan)中心上。

2.把一(yi)(yi)個圓(yuan)(yuan)盤用(yong)二根螺(luo)(luo)絲釘，固定在(zai)(zai)D上，圓(yuan)(yuan)盤之(zhi)圓(yuan)(yuan)心與(yu)90°之(zhi)連線(xian)(xian)，必須與(yu)D之(zhi)中(zhong)線(xian)(xian)重疊，在(zai)(zai)D之(zhi)兩端(duan)各釘上一(yi)(yi)個螺(luo)(luo)絲圈，（注意不(bu)是釘在(zai)(zai)有圓(yuan)(yuan)盤的那一(yi)(yi)面，）視線(xian)(xian)便可(ke)通(tong)過兩個小圈觀察(cha)。

3.在另一(yi)圓盤圓心處，鑿一(yi)(1/4)"的洞(dong)，這洞(dong)要同時穿(chuan)過A、C，用(yong)一(yi)螺絲穿(chuan)過栓好(hao)，調整一(yi)下(xia)鬆緊程度，使C很容易旋(xuan)轉。

4.從附于D之量(liang)角器(qi)圓心鑿洞，以木栓或螺(luo)絲將D、C旋緊。但D、C間要能轉動，不要固定。

5.用鐵(tie)片截取(qu)三(san)個三(san)角(jiao)(jiao)形，以(yi)螺(luo)絲釘或(huo)小(xiao)釘子將它們附于C上，三(san)角(jiao)(jiao)形之尖(jian)端必須平(ping)貼于量角(jiao)(jiao)器上。

6.以鉸鍊將A、B接好。

7.G、H上距一端(duan)(3/4)"處(chu)鑿一小(xiao)洞，距此洞 1"處(chu)起，沿每一木絛之(zhi)中線(xian)，鑿一寬(kuan)(3/16)"之(zhi)細縫(feng)，直到距另一端(duan)1"處(chu)。在(zai)小(xiao)洞處(chu)以螺絲釘(ding)將G、H栓在(zai)A之(zhi)二邊，再用(yong)座(zuo)鉆通過(guo)細縫(feng)將G、H栓在(zai)B 之(zhi)邊上，這是用(yong)來調(diao)整(zheng)角(jiao)度x的。釘(ding)螺絲或座(zuo)鉆時，應(ying)釘(ding)在(zai)適當位置，以致當調(diao)整(zheng)至細縫(feng)末(mo)端(duan)時，A、B能夠(gou)重合。

經緯儀這時便(bian)可使用了。