如何自(zi)制經(jing)緯(wei)儀(yi) 經(jing)緯(wei)儀(yi)的制作方法

如何自制經緯儀 經緯儀的制作方法

如何自製經緯儀

一、赤經及赤緯

在(zai)茫茫大(da)(da)海中，航(hang)行的(de)(de)船隻遇到危險，求急救(jiu)時，第(di)一(yi)就是(shi)要(yao)讓救(jiu)援的(de)(de)人知(zhi)道船隻的(de)(de)所在(zai)處(chu)，也就是(shi)說要(yao)將船隻所在(zai)的(de)(de)經(jing)緯(wei)(wei)度(du)告知(zhi)救(jiu)援的(de)(de)人。經(jing)緯(wei)(wei)度(du)不(bu)(bu)僅能(neng)在(zai)海洋上指出船隻的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)。它(ta)的(de)(de)最大(da)(da)好處(chu)是(shi)能(neng)將一(yi)個(ge)物體的(de)(de)確實位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，很簡潔地讓大(da)(da)家都能(neng)明了(le)。同樣的(de)(de)，在(zai)無際無涯的(de)(de)夜空星海中，一(yi)旦發現(xian)了(le)新(xin)的(de)(de)星體，你如何將它(ta)的(de)(de)正確位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，公(gong)諸于(yu)世(shi)呢？你是(shi)否想到應該有一(yi)種類似經(jing)緯(wei)(wei)度(du)的(de)(de)度(du)量系(xi)統，來標定星球位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，製作(zuo)星圖呢？天文學(xue)家所使(shi)用的(de)(de)度(du)量系(xi)統是(shi)赤(chi)經(jing)（Right ascension）及赤(chi)緯(wei)(wei)（Declination），赤(chi)緯(wei)(wei)的(de)(de)單位(wei)(wei)(wei)是(shi)度(du)（Degrees），赤(chi)經(jing)單位(wei)(wei)(wei)是(shi)時（Hours）、分（Minutes），我們對這(zhe)些也許并不(bu)(bu)熟悉(xi)，但要(yao)了(le)解也并不(bu)(bu)難。

由(you)于星(xing)辰距(ju)我(wo)們甚(shen)遠(yuan)，單靠眼睛實(shi)在辨別不出它們之(zhi)間的(de)遠(yuan)近差(cha)別，因(yin)此這(zhe)些星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)在我(wo)們看來都(dou)好(hao)(hao)像同樣遠(yuan)近。我(wo)們就(jiu)假(jia)想(xiang)有一(yi)懸(xuan)空之(zhi)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了整個(ge)地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)個(ge)假(jia)想(xiang)的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)叫做天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而(er)這(zhe)些星(xing)星(xing)就(jiu)固定在球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼內面，每次我(wo)們只能(neng)看到(dao)半個(ge)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)面。因(yin)為(wei)地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)自(zi)轉的(de)結(jie)果(guo)，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)便(bian)好(hao)(hao)像由(you)東(dong)至西不斷地(di)(di)(di)(di)繞著我(wo)們旋轉，而(er)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)北（南）極(ji)恰在地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)地(di)(di)(di)(di)理北（南）極(ji)的(de)正上空，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)道(dao)也恰在地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)道(dao)的(de)正上空，即(ji)位在二天(tian)(tian)(tian)極(ji)的(de)中央。像地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)一(yi)樣，我(wo)們將天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)刻劃上了經(jing)緯度(du)，在天(tian)(tian)(tian)文學中這(zhe)相當(dang)于地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)緯（經(jing)）度(du)的(de)，便(bian)叫做赤(chi)(chi)緯（赤(chi)(chi)經(jing)）。從(cong)天(tian)(tian)(tian)極(ji)到(dao)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)道(dao)間，赤(chi)(chi)緯共(gong)分90°；而(er)赤(chi)(chi)經(jing)共(gong)分24時，1時又分60分，即(ji)1h=60m=15°，這(zhe)是因(yin)為(wei)地(di)(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)每小時旋轉15°而(er)得名(ming)。

這套(tao)決定(ding)天(tian)體位(wei)置(zhi)的方法(fa)，看起來相(xiang)當複雜，但是(shi)它有許多好(hao)處(chu)。例如(ru)，天(tian)球不斷旋(xuan)轉，所以星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的視(shi)位(wei)置(zhi)不斷改變，像是(shi)由(you)東至西橫過(guo)夜空；同時，又因地球公轉結果，雖在同一(yi)(yi)時刻，隔(ge)幾天(tian)后，星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)位(wei)置(zhi)也稍稍偏西；或是(shi)你由(you)北向南行(xing)走時，星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)對地平線之(zhi)(zhi)相(xiang)對位(wei)置(zhi)，也都有所改變。既然星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)(zhi)視(shi)位(wei)置(zhi)，如(ru)此善變，故要(yao)依照(zhao)所見(jian)來說(shuo)明其(qi)位(wei)置(zhi)，是(shi)相(xiang)當困(kun)難的，只能(neng)藉著赤經、赤緯來說(shuo)明了，因為每一(yi)(yi)個星(xing)(xing)(xing)(xing)球恰與一(yi)(yi)組(zu)赤經緯度(du)相(xiang)對應(ying)。但也由(you)于星(xing)(xing)(xing)(xing)象瞬息萬變，到(dao)底應(ying)如(ru)何去(qu)測量其(qi)赤經及赤緯呢？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經緯儀（Theodolite）是用(yong)來量度赤經、赤緯的(de)，它是一種具有許(xu)多天文望遠鏡特性(xing)的(de)觀測(ce)裝置。

現在介紹一種(zhong)簡單的經(jing)緯(wei)儀做法，所須材料(liao)列于表一，各材料(liao)之尺(chi)寸大小僅供參改(gai)，可自(zi)斟酌，但各零件之相關位(wei)置必須弄清(qing)。

1.用厚(hou)(3/8)"之三夾板，鋸下二個圓(yuan)盤，直(zhi)徑比量角器(qi)（分度器(qi)）稍大約(yue)(1/2)"即(ji)可(ke)。以強力膠在每(mei)一圓(yuan)盤上(shang)，黏上(shang)二塊量角器(qi)，量角器(qi)底邊中點，須確(que)實黏在圓(yuan)盤中心上(shang)。

2.把一(yi)個(ge)圓盤用二根螺絲釘，固定在D上，圓盤之(zhi)(zhi)圓心與90°之(zhi)(zhi)連線(xian)，必須與D之(zhi)(zhi)中線(xian)重疊(die)，在D之(zhi)(zhi)兩端各釘上一(yi)個(ge)螺絲圈，（注意不(bu)是釘在有圓盤的那一(yi)面(mian)，）視線(xian)便(bian)可通(tong)過兩個(ge)小圈觀(guan)察(cha)。

3.在另一(yi)(yi)圓(yuan)盤圓(yuan)心(xin)處，鑿(zao)一(yi)(yi)(1/4)"的洞，這(zhe)洞要同時穿過A、C，用一(yi)(yi)螺絲穿過栓(shuan)好，調整一(yi)(yi)下(xia)鬆緊(jin)程(cheng)度(du)，使C很容易旋轉(zhuan)。

4.從附(fu)于D之量角器圓心(xin)鑿洞，以(yi)木栓或螺(luo)絲將D、C旋緊。但D、C間要能轉動，不要固定。

5.用鐵片(pian)截取三個三角(jiao)(jiao)形，以(yi)螺(luo)絲釘或小釘子將它(ta)們附(fu)于(yu)C上(shang)(shang)，三角(jiao)(jiao)形之尖端必須平(ping)貼于(yu)量角(jiao)(jiao)器上(shang)(shang)。

6.以鉸鍊將A、B接(jie)好。

7.G、H上(shang)距一(yi)(yi)端(duan)(duan)(3/4)"處(chu)(chu)鑿一(yi)(yi)小洞(dong)，距此洞(dong) 1"處(chu)(chu)起，沿每一(yi)(yi)木絛之(zhi)中線，鑿一(yi)(yi)寬(3/16)"之(zhi)細縫(feng)，直到距另(ling)一(yi)(yi)端(duan)(duan)1"處(chu)(chu)。在(zai)小洞(dong)處(chu)(chu)以(yi)螺絲釘(ding)(ding)(ding)將G、H栓在(zai)A之(zhi)二邊，再用座鉆通過細縫(feng)將G、H栓在(zai)B 之(zhi)邊上(shang)，這是用來調(diao)整角度x的。釘(ding)(ding)(ding)螺絲或座鉆時，應(ying)釘(ding)(ding)(ding)在(zai)適(shi)當位置(zhi)，以(yi)致(zhi)當調(diao)整至(zhi)細縫(feng)末端(duan)(duan)時，A、B能夠(gou)重合(he)。

經緯(wei)儀這(zhe)時便可(ke)使用了。