如何自制經(jing)緯儀(yi) 經(jing)緯儀(yi)的制作方法

如何自制(zhi)經(jing)緯(wei)儀 經(jing)緯(wei)儀的制(zhi)作方法

如何自製經緯儀

一、赤經及赤緯

在(zai)(zai)茫(mang)(mang)茫(mang)(mang)大(da)海中，航行的船(chuan)隻(zhi)遇到危險(xian)，求急(ji)救(jiu)時，第一就是(shi)要(yao)讓(rang)救(jiu)援的人(ren)知道(dao)船(chuan)隻(zhi)的所(suo)在(zai)(zai)處，也就是(shi)說(shuo)要(yao)將船(chuan)隻(zhi)所(suo)在(zai)(zai)的經緯(wei)度(du)告(gao)知救(jiu)援的人(ren)。經緯(wei)度(du)不僅能(neng)在(zai)(zai)海洋上指出船(chuan)隻(zhi)的位(wei)置(zhi)。它的最大(da)好處是(shi)能(neng)將一個物體的確實位(wei)置(zhi)，很簡潔地讓(rang)大(da)家都能(neng)明了(le)。同樣的，在(zai)(zai)無際無涯的夜(ye)空星海中，一旦發現(xian)了(le)新的星體，你如何將它的正確位(wei)置(zhi)，公諸于(yu)世(shi)呢(ni)？你是(shi)否想到應該(gai)有一種類似經緯(wei)度(du)的度(du)量(liang)系統，來標(biao)定(ding)星球(qiu)位(wei)置(zhi)，製作星圖(tu)呢(ni)？天文(wen)學家所(suo)使用(yong)的度(du)量(liang)系統是(shi)赤(chi)經（Right ascension）及赤(chi)緯(wei)（Declination），赤(chi)緯(wei)的單(dan)位(wei)是(shi)度(du)（Degrees），赤(chi)經單(dan)位(wei)是(shi)時（Hours）、分（Minutes），我們對(dui)這些也許并不熟悉，但要(yao)了(le)解也并不難(nan)。

由于(yu)星(xing)辰距我(wo)(wo)們(men)甚遠(yuan)(yuan)，單靠眼睛(jing)實在(zai)辨(bian)別不(bu)出它們(men)之間的(de)(de)遠(yuan)(yuan)近差別，因此這(zhe)些星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)我(wo)(wo)們(men)看(kan)來都好(hao)像(xiang)同樣(yang)遠(yuan)(yuan)近。我(wo)(wo)們(men)就(jiu)假(jia)想有一懸空(kong)(kong)之球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了整個地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)個假(jia)想的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)叫(jiao)做天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而(er)這(zhe)些星(xing)星(xing)就(jiu)固(gu)定在(zai)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼內面(mian)(mian)，每(mei)次我(wo)(wo)們(men)只能(neng)看(kan)到半個球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)面(mian)(mian)。因為地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)自轉的(de)(de)結果(guo)，天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)便(bian)好(hao)像(xiang)由東至西不(bu)斷(duan)地(di)繞著我(wo)(wo)們(men)旋轉，而(er)天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)北（南(nan)(nan)）極恰在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)地(di)理北（南(nan)(nan)）極的(de)(de)正上空(kong)(kong)，天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤道也恰在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤道的(de)(de)正上空(kong)(kong)，即(ji)位在(zai)二天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)極的(de)(de)中央。像(xiang)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)一樣(yang)，我(wo)(wo)們(men)將天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)刻(ke)劃上了經(jing)緯(wei)(wei)度，在(zai)天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)文學中這(zhe)相當于(yu)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)緯(wei)(wei)（經(jing)）度的(de)(de)，便(bian)叫(jiao)做赤緯(wei)(wei)（赤經(jing)）。從天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)極到天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤道間，赤緯(wei)(wei)共分(fen)90°；而(er)赤經(jing)共分(fen)24時，1時又分(fen)60分(fen)，即(ji)1h=60m=15°，這(zhe)是因為地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)每(mei)小時旋轉15°而(er)得(de)名(ming)。

這套決定(ding)天體位置(zhi)(zhi)(zhi)的方法，看起(qi)來(lai)相(xiang)(xiang)當複雜，但(dan)是它有(you)許多好處。例如，天球(qiu)不斷(duan)旋轉，所(suo)以星(xing)星(xing)的視位置(zhi)(zhi)(zhi)不斷(duan)改變，像是由(you)東至西(xi)橫(heng)過夜空；同(tong)時，又因地(di)(di)球(qiu)公(gong)轉結(jie)果，雖在同(tong)一(yi)時刻，隔幾(ji)天后，星(xing)星(xing)位置(zhi)(zhi)(zhi)也稍稍偏(pian)西(xi)；或是你由(you)北向南(nan)行走時，星(xing)星(xing)對(dui)(dui)地(di)(di)平線之(zhi)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)位置(zhi)(zhi)(zhi)，也都(dou)有(you)所(suo)改變。既然星(xing)星(xing)之(zhi)視位置(zhi)(zhi)(zhi)，如此善變，故(gu)要依照(zhao)所(suo)見來(lai)說(shuo)明其位置(zhi)(zhi)(zhi)，是相(xiang)(xiang)當困(kun)難的，只能(neng)藉著赤(chi)(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)、赤(chi)(chi)(chi)(chi)緯(wei)來(lai)說(shuo)明了(le)，因為每一(yi)個(ge)星(xing)球(qiu)恰(qia)與(yu)一(yi)組赤(chi)(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)緯(wei)度相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)應。但(dan)也由(you)于星(xing)象瞬息萬變，到(dao)底應如何去測量其赤(chi)(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)及赤(chi)(chi)(chi)(chi)緯(wei)呢(ni)？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經(jing)緯儀(yi)（Theodolite）是用(yong)來量(liang)度赤(chi)經(jing)、赤(chi)緯的，它(ta)是一種具(ju)有許(xu)多天文望遠鏡特性的觀(guan)測裝置。

現在介紹一(yi)種簡(jian)單的(de)經緯儀做法，所(suo)須(xu)材料列于表一(yi)，各材料之尺寸大小僅(jin)供參改(gai)，可自斟酌，但各零件(jian)之相關位置必須(xu)弄清。

1.用厚(3/8)"之三(san)夾板，鋸下二個圓盤(pan)，直徑(jing)比(bi)量角器(qi)（分度器(qi)）稍大約(1/2)"即可。以強力膠在(zai)每(mei)一圓盤(pan)上(shang)(shang)，黏(nian)上(shang)(shang)二塊量角器(qi)，量角器(qi)底邊(bian)中點，須確實黏(nian)在(zai)圓盤(pan)中心上(shang)(shang)。

2.把(ba)一個(ge)圓盤(pan)用二根螺絲釘，固定在D上，圓盤(pan)之(zhi)圓心與90°之(zhi)連線，必(bi)須與D之(zhi)中線重疊，在D之(zhi)兩端各釘上一個(ge)螺絲圈，（注意(yi)不是釘在有圓盤(pan)的那一面，）視線便可通過兩個(ge)小(xiao)圈觀察。

3.在另一圓盤(pan)圓心(xin)處，鑿一(1/4)"的(de)洞，這(zhe)洞要同(tong)時穿(chuan)過(guo)A、C，用一螺(luo)絲穿(chuan)過(guo)栓好，調整一下鬆緊程度(du)，使C很容(rong)易旋轉。

4.從附于D之量角器圓心鑿洞，以木栓或(huo)螺(luo)絲將D、C旋(xuan)緊。但(dan)D、C間(jian)要能轉(zhuan)動，不要固(gu)定。

5.用鐵片截(jie)取三(san)個三(san)角形(xing)，以螺絲釘或小(xiao)釘子將(jiang)它(ta)們附于C上，三(san)角形(xing)之尖端必(bi)須(xu)平貼于量角器上。

6.以鉸鍊(lian)將A、B接(jie)好(hao)。

7.G、H上(shang)(shang)距(ju)(ju)一端(3/4)"處鑿一小洞(dong)，距(ju)(ju)此洞(dong) 1"處起，沿每(mei)一木絛之(zhi)(zhi)中(zhong)線，鑿一寬(3/16)"之(zhi)(zhi)細縫，直到距(ju)(ju)另一端1"處。在(zai)小洞(dong)處以螺絲釘將G、H栓在(zai)A之(zhi)(zhi)二邊，再用座鉆通(tong)過細縫將G、H栓在(zai)B 之(zhi)(zhi)邊上(shang)(shang)，這是用來(lai)調整(zheng)角度x的。釘螺絲或座鉆時，應釘在(zai)適(shi)當位置，以致當調整(zheng)至細縫末端時，A、B能夠重(zhong)合。

經緯(wei)儀這時便可使用了。