如何自制經緯(wei)儀(yi) 經緯(wei)儀(yi)的制作(zuo)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

在茫茫大海中(zhong)，航行的(de)(de)(de)船隻(zhi)(zhi)遇(yu)到危險，求急救時(shi)，第一(yi)(yi)就是(shi)要(yao)讓救援的(de)(de)(de)人知道船隻(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)所在處(chu)，也就是(shi)說(shuo)要(yao)將(jiang)船隻(zhi)(zhi)所在的(de)(de)(de)經(jing)緯度告知救援的(de)(de)(de)人。經(jing)緯度不僅能(neng)在海洋(yang)上指出船隻(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)位(wei)置。它(ta)的(de)(de)(de)最大好處(chu)是(shi)能(neng)將(jiang)一(yi)(yi)個(ge)物體(ti)的(de)(de)(de)確實位(wei)置，很簡潔地讓大家(jia)都能(neng)明了。同樣的(de)(de)(de)，在無際無涯的(de)(de)(de)夜空(kong)星海中(zhong)，一(yi)(yi)旦(dan)發現了新的(de)(de)(de)星體(ti)，你如何將(jiang)它(ta)的(de)(de)(de)正確位(wei)置，公諸于世呢(ni)？你是(shi)否想到應該有一(yi)(yi)種類似經(jing)緯度的(de)(de)(de)度量(liang)系(xi)統，來標定星球位(wei)置，製(zhi)作星圖呢(ni)？天文學(xue)家(jia)所使用的(de)(de)(de)度量(liang)系(xi)統是(shi)赤(chi)(chi)經(jing)（Right ascension）及(ji)赤(chi)(chi)緯（Declination），赤(chi)(chi)緯的(de)(de)(de)單(dan)位(wei)是(shi)度（Degrees），赤(chi)(chi)經(jing)單(dan)位(wei)是(shi)時(shi)（Hours）、分（Minutes），我們(men)對這些也許(xu)并不熟悉，但(dan)要(yao)了解(jie)也并不難。

由于星(xing)辰(chen)距我們(men)(men)甚遠，單(dan)靠眼睛(jing)實在辨別(bie)不出它(ta)們(men)(men)之(zhi)間(jian)的(de)遠近(jin)差別(bie)，因(yin)此這些(xie)星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)在我們(men)(men)看來都(dou)好像(xiang)同樣遠近(jin)。我們(men)(men)就(jiu)假想有(you)一懸空之(zhi)球(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了(le)整(zheng)個地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)，這個假想的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)叫做天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而(er)這些(xie)星(xing)星(xing)就(jiu)固定在球(qiu)(qiu)(qiu)殼內面，每(mei)次我們(men)(men)只能(neng)看到半個球(qiu)(qiu)(qiu)面。因(yin)為(wei)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)自(zi)轉(zhuan)的(de)結果，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)便好像(xiang)由東至西(xi)不斷地(di)繞著我們(men)(men)旋轉(zhuan)，而(er)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)北（南）極恰在地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)地(di)理北（南）極的(de)正(zheng)上(shang)空，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)道(dao)也恰在地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)道(dao)的(de)正(zheng)上(shang)空，即位在二天(tian)(tian)(tian)極的(de)中(zhong)央。像(xiang)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)一樣，我們(men)(men)將天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)刻(ke)劃上(shang)了(le)經(jing)(jing)緯度(du)，在天(tian)(tian)(tian)文學中(zhong)這相當于地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)緯（經(jing)(jing)）度(du)的(de)，便叫做赤(chi)緯（赤(chi)經(jing)(jing)）。從天(tian)(tian)(tian)極到天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)道(dao)間(jian)，赤(chi)緯共分90°；而(er)赤(chi)經(jing)(jing)共分24時，1時又分60分，即1h=60m=15°，這是因(yin)為(wei)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)每(mei)小時旋轉(zhuan)15°而(er)得名(ming)。

這(zhe)套決定天體位(wei)置(zhi)(zhi)的(de)方法，看起來(lai)(lai)相(xiang)當複(fu)雜，但是(shi)它有(you)(you)許多好處。例如，天球不斷旋轉，所(suo)以(yi)星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)視位(wei)置(zhi)(zhi)不斷改變(bian)，像是(shi)由東至西(xi)橫過夜空；同(tong)時，又因地球公(gong)轉結果，雖在同(tong)一時刻，隔幾(ji)天后，星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)位(wei)置(zhi)(zhi)也稍(shao)稍(shao)偏西(xi)；或是(shi)你由北向南行走(zou)時，星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)對(dui)(dui)地平線之(zhi)相(xiang)對(dui)(dui)位(wei)置(zhi)(zhi)，也都有(you)(you)所(suo)改變(bian)。既然星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)視位(wei)置(zhi)(zhi)，如此善變(bian)，故要依(yi)照所(suo)見來(lai)(lai)說明(ming)其位(wei)置(zhi)(zhi)，是(shi)相(xiang)當困難的(de)，只能藉(jie)著赤(chi)(chi)(chi)經(jing)、赤(chi)(chi)(chi)緯來(lai)(lai)說明(ming)了，因為(wei)每一個星(xing)(xing)(xing)(xing)球恰與一組赤(chi)(chi)(chi)經(jing)緯度相(xiang)對(dui)(dui)應。但也由于星(xing)(xing)(xing)(xing)象(xiang)瞬(shun)息萬變(bian)，到底應如何去測量(liang)其赤(chi)(chi)(chi)經(jing)及赤(chi)(chi)(chi)緯呢？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經緯儀(yi)（Theodolite）是用來量度赤(chi)(chi)經、赤(chi)(chi)緯的(de)，它是一種(zhong)具有許多天文望遠鏡(jing)特性的(de)觀測裝置。

現在介紹一(yi)種簡單的經(jing)緯(wei)儀做法，所須材料列于表一(yi)，各材料之尺寸大(da)小僅供參改，可(ke)自斟(zhen)酌，但各零件之相關位置必須弄(nong)清。

1.用厚(hou)(3/8)"之三夾板，鋸下二個圓(yuan)盤(pan)(pan)，直徑比量角器（分(fen)度器）稍大約(1/2)"即可。以強(qiang)力膠在每(mei)一(yi)圓(yuan)盤(pan)(pan)上，黏上二塊(kuai)量角器，量角器底邊(bian)中點，須確實黏在圓(yuan)盤(pan)(pan)中心(xin)上。

2.把一個圓(yuan)(yuan)(yuan)盤(pan)用(yong)二(er)根螺(luo)絲釘(ding)(ding)(ding)，固定在(zai)D上，圓(yuan)(yuan)(yuan)盤(pan)之圓(yuan)(yuan)(yuan)心與90°之連線(xian)，必(bi)須與D之中線(xian)重疊(die)，在(zai)D之兩(liang)端各釘(ding)(ding)(ding)上一個螺(luo)絲圈，（注意不是(shi)釘(ding)(ding)(ding)在(zai)有圓(yuan)(yuan)(yuan)盤(pan)的那一面，）視(shi)線(xian)便(bian)可(ke)通過兩(liang)個小圈觀察。

3.在另(ling)一(yi)(yi)圓(yuan)盤(pan)圓(yuan)心處，鑿一(yi)(yi)(1/4)"的洞，這洞要(yao)同(tong)時穿(chuan)(chuan)過A、C，用一(yi)(yi)螺絲穿(chuan)(chuan)過栓好，調整一(yi)(yi)下鬆(song)緊程度，使C很容易旋轉。

4.從附于(yu)D之量角器圓心鑿洞，以木(mu)栓或螺絲將D、C旋緊。但D、C間要能(neng)轉動，不要固定。

5.用(yong)鐵片截取三(san)個三(san)角形(xing)(xing)，以(yi)螺絲釘或小釘子將它們附于C上(shang)，三(san)角形(xing)(xing)之尖端必須平貼于量角器上(shang)。

6.以鉸鍊將(jiang)A、B接好。

7.G、H上距一(yi)端(duan)(3/4)"處(chu)鑿(zao)一(yi)小洞，距此洞 1"處(chu)起(qi)，沿每(mei)一(yi)木絛(tao)之(zhi)(zhi)中線，鑿(zao)一(yi)寬(3/16)"之(zhi)(zhi)細(xi)(xi)縫(feng)，直到距另一(yi)端(duan)1"處(chu)。在小洞處(chu)以(yi)螺絲(si)釘將G、H栓在A之(zhi)(zhi)二邊(bian)，再用座鉆通過(guo)細(xi)(xi)縫(feng)將G、H栓在B 之(zhi)(zhi)邊(bian)上，這是用來調(diao)整角度x的。釘螺絲(si)或座鉆時(shi)，應釘在適當位置，以(yi)致當調(diao)整至細(xi)(xi)縫(feng)末端(duan)時(shi)，A、B能(neng)夠重合。

經緯儀(yi)這(zhe)時便可使用了(le)。