如何自制經緯(wei)儀 經緯(wei)儀的(de)制作方法

如何自制經緯儀(yi) 經緯儀(yi)的制作方法

如何自製經緯儀

一、赤經及赤緯

在茫茫大(da)(da)海中，航(hang)行的船(chuan)隻(zhi)遇到危(wei)險，求(qiu)急救時，第一(yi)就是(shi)(shi)要讓救援的人知道船(chuan)隻(zhi)的所(suo)在處，也(ye)就是(shi)(shi)說要將船(chuan)隻(zhi)所(suo)在的經(jing)緯(wei)(wei)(wei)度告(gao)知救援的人。經(jing)緯(wei)(wei)(wei)度不僅能(neng)在海洋(yang)上指(zhi)出船(chuan)隻(zhi)的位(wei)(wei)置(zhi)。它(ta)的最(zui)大(da)(da)好(hao)處是(shi)(shi)能(neng)將一(yi)個物體(ti)的確實(shi)位(wei)(wei)置(zhi)，很(hen)簡(jian)潔地(di)讓大(da)(da)家都能(neng)明(ming)了(le)。同樣的，在無際無涯的夜空星海中，一(yi)旦發現(xian)了(le)新的星體(ti)，你如何將它(ta)的正確位(wei)(wei)置(zhi)，公諸于世呢？你是(shi)(shi)否想到應該有一(yi)種類似(si)經(jing)緯(wei)(wei)(wei)度的度量系統(tong)，來標定星球位(wei)(wei)置(zhi)，製作星圖呢？天(tian)文學家所(suo)使用的度量系統(tong)是(shi)(shi)赤(chi)經(jing)（Right ascension）及赤(chi)緯(wei)(wei)(wei)（Declination），赤(chi)緯(wei)(wei)(wei)的單位(wei)(wei)是(shi)(shi)度（Degrees），赤(chi)經(jing)單位(wei)(wei)是(shi)(shi)時（Hours）、分（Minutes），我們對這些也(ye)許并不熟悉，但要了(le)解也(ye)并不難(nan)。

由于星(xing)辰距我們(men)(men)甚遠(yuan)，單靠(kao)眼睛實在(zai)(zai)辨別不出它們(men)(men)之間的(de)(de)遠(yuan)近差別，因此這(zhe)些星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)(zai)我們(men)(men)看(kan)(kan)來(lai)都好(hao)像同樣遠(yuan)近。我們(men)(men)就假想有一懸空(kong)之球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼罩住了(le)整個地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)個假想的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)就叫做(zuo)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)（Celestial sphere），而(er)(er)這(zhe)些星(xing)星(xing)就固定(ding)在(zai)(zai)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)殼內面(mian)，每次我們(men)(men)只能看(kan)(kan)到半個球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)面(mian)。因為地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)自轉(zhuan)的(de)(de)結果，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)便好(hao)像由東至西(xi)不斷地(di)(di)繞著我們(men)(men)旋轉(zhuan)，而(er)(er)天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)北（南）極恰在(zai)(zai)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)地(di)(di)理北（南）極的(de)(de)正上(shang)空(kong)，天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)(chi)(chi)道也恰在(zai)(zai)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)(chi)(chi)道的(de)(de)正上(shang)空(kong)，即(ji)位在(zai)(zai)二天(tian)(tian)(tian)極的(de)(de)中央(yang)。像地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)一樣，我們(men)(men)將天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)刻劃(hua)上(shang)了(le)經緯度，在(zai)(zai)天(tian)(tian)(tian)文學(xue)中這(zhe)相(xiang)當于地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)緯（經）度的(de)(de)，便叫做(zuo)赤(chi)(chi)(chi)(chi)緯（赤(chi)(chi)(chi)(chi)經）。從(cong)天(tian)(tian)(tian)極到天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)赤(chi)(chi)(chi)(chi)道間，赤(chi)(chi)(chi)(chi)緯共分90°；而(er)(er)赤(chi)(chi)(chi)(chi)經共分24時，1時又(you)分60分，即(ji)1h=60m=15°，這(zhe)是因為地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)或天(tian)(tian)(tian)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)每小時旋轉(zhuan)15°而(er)(er)得(de)名。

這套決定天(tian)體位(wei)(wei)置(zhi)的方法(fa)，看起來相(xiang)當複雜(za)，但(dan)是(shi)(shi)它(ta)有許(xu)多好處。例如(ru)，天(tian)球(qiu)不斷旋轉(zhuan)，所以星星的視位(wei)(wei)置(zhi)不斷改(gai)變(bian)，像(xiang)是(shi)(shi)由東至西(xi)橫過(guo)夜空；同時，又因(yin)地(di)(di)球(qiu)公(gong)轉(zhuan)結果，雖在(zai)同一(yi)時刻，隔幾(ji)天(tian)后，星星位(wei)(wei)置(zhi)也(ye)稍稍偏西(xi)；或是(shi)(shi)你由北(bei)向南(nan)行(xing)走(zou)時，星星對(dui)地(di)(di)平(ping)線之(zhi)(zhi)相(xiang)對(dui)位(wei)(wei)置(zhi)，也(ye)都(dou)有所改(gai)變(bian)。既然星星之(zhi)(zhi)視位(wei)(wei)置(zhi)，如(ru)此善變(bian)，故(gu)要依照所見來說(shuo)明(ming)其位(wei)(wei)置(zhi)，是(shi)(shi)相(xiang)當困難的，只能(neng)藉(jie)著赤經、赤緯來說(shuo)明(ming)了，因(yin)為每一(yi)個星球(qiu)恰與一(yi)組赤經緯度(du)相(xiang)對(dui)應。但(dan)也(ye)由于星象瞬息萬(wan)變(bian)，到底應如(ru)何去測量其赤經及赤緯呢？

二、簡易經緯儀之製作

簡易經緯儀使用

經緯儀（Theodolite）是用來量度赤經、赤緯的，它是一種具有(you)許多(duo)天文望(wang)遠鏡特(te)性的觀測裝(zhuang)置。

現(xian)在介(jie)紹一種簡單的經緯(wei)儀(yi)做法(fa)，所須(xu)材(cai)料列于(yu)表一，各材(cai)料之尺(chi)寸大小僅供參改，可自(zi)斟酌，但各零件之相關位(wei)置(zhi)必(bi)須(xu)弄清(qing)。

1.用厚(3/8)"之三(san)夾板，鋸下二個圓(yuan)盤(pan)，直徑(jing)比量角器(qi)(qi)（分(fen)度器(qi)(qi)）稍大約(1/2)"即(ji)可(ke)。以強力(li)膠(jiao)在每一圓(yuan)盤(pan)上，黏上二塊量角器(qi)(qi)，量角器(qi)(qi)底邊(bian)中點，須確實黏在圓(yuan)盤(pan)中心(xin)上。

2.把一個(ge)圓盤(pan)用二根螺(luo)(luo)絲(si)釘，固定在D上(shang)，圓盤(pan)之圓心與90°之連線(xian)，必須與D之中線(xian)重疊，在D之兩端(duan)各釘上(shang)一個(ge)螺(luo)(luo)絲(si)圈，（注意不是釘在有圓盤(pan)的那一面，）視線(xian)便可(ke)通(tong)過兩個(ge)小(xiao)圈觀(guan)察。

3.在另(ling)一(yi)(yi)圓盤圓心處，鑿一(yi)(yi)(1/4)"的洞，這洞要同時穿(chuan)過A、C，用一(yi)(yi)螺絲穿(chuan)過栓好(hao)，調整(zheng)一(yi)(yi)下鬆緊程度，使C很(hen)容易旋轉。

4.從附于D之量角器圓(yuan)心鑿洞，以(yi)木栓或螺絲將D、C旋緊。但D、C間要(yao)能轉(zhuan)動(dong)，不要(yao)固定。

5.用(yong)鐵片截取三個三角形，以螺絲釘(ding)(ding)或小釘(ding)(ding)子將它們附(fu)于C上，三角形之尖(jian)端必(bi)須平貼于量角器上。

6.以鉸(jiao)鍊將A、B接(jie)好。

7.G、H上距一(yi)(yi)(yi)端(3/4)"處(chu)鑿(zao)一(yi)(yi)(yi)小(xiao)洞，距此(ci)洞 1"處(chu)起，沿每(mei)一(yi)(yi)(yi)木絛(tao)之(zhi)中線，鑿(zao)一(yi)(yi)(yi)寬(3/16)"之(zhi)細縫(feng)(feng)(feng)，直到距另(ling)一(yi)(yi)(yi)端1"處(chu)。在小(xiao)洞處(chu)以螺絲(si)釘(ding)將(jiang)G、H栓(shuan)在A之(zhi)二邊，再用(yong)座鉆通過細縫(feng)(feng)(feng)將(jiang)G、H栓(shuan)在B 之(zhi)邊上，這是用(yong)來調整角(jiao)度x的。釘(ding)螺絲(si)或座鉆時，應(ying)釘(ding)在適當位置，以致(zhi)當調整至細縫(feng)(feng)(feng)末端時，A、B能夠(gou)重合。

經緯(wei)儀這時便可使用了。