自制方法

一,、赤經(jīng)及赤緯 在茫茫大海中，航行的船只遇到危險(xiǎn),，求急救時(shí),，是要讓救援的人知道船只的所在處，也就是說要將船只所在的經(jīng)緯度告知救援的人,。經(jīng)緯度不僅能在海洋上指出船只的位置,。它的是能將一個(gè)物體的確實(shí)位置，四級電力資質(zhì)升級液壓壓接鉗600KN很簡潔地讓大家都能明了,。同樣的,，在無際無涯的夜空星海中，一旦發(fā)現(xiàn)了新的星體,，你如何將它的正確位置,，公諸于世呢?你是否想到應(yīng)該有一種類似經(jīng)緯度的度量系統(tǒng)，來標(biāo)定星球位置,，制作星圖呢?天文學(xué)家所使用的度量系統(tǒng)是赤經(jīng)(Rightascension)及赤緯(Declination)，赤緯的單位是度(Degrees),，赤經(jīng)單位是時(shí)(Hours),、分(Minutes)，我們對這些也許并不熟悉，但要了解也并不難,。

由于星辰距我們甚遠(yuǎn),，四級電力資質(zhì)升級液壓壓接鉗600KN單靠眼睛實(shí)在辨別不出它們之間的遠(yuǎn)近差別，因此這些星球在我們看來都好像同樣遠(yuǎn)近,。我們就假想有一懸空之球殼罩住了整個(gè)地球,，這個(gè)假想的球就叫做天球(Celestialsphere)，而這些星星就固定在球殼內(nèi)面,，每次我們只能看到半個(gè)球面,。因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)的結(jié)果，天球便好像由東至西不斷地繞著我們旋轉(zhuǎn),，而天球北(南)極恰在地球地理北(南)極的正上空,，天球赤道也恰在地球赤道的正上空，即位在二天極的*,。像地球一樣,，我們將天球刻劃上了經(jīng)緯度，在天文學(xué)中這相當(dāng)于地球緯(經(jīng))度的,，便叫做赤緯(赤經(jīng)),。從天極到天球赤道間，赤緯共分90°;而赤經(jīng)共分24時(shí),，1時(shí)又分60分,，即1h=60m=15°，這是因?yàn)榈厍蚧蛱烨蛎啃r(shí)旋轉(zhuǎn)15°而得名,。這套決定天體位置的方法,，看起來相當(dāng)復(fù)雜，但是它有許多好處,。例如,，天球不斷旋轉(zhuǎn)，所以星星的視位置不斷改變,，像是由東至西橫過夜空;同時(shí),，又因地球公轉(zhuǎn)結(jié)果，雖在同一時(shí)刻,，隔幾天后,，星星位置也稍稍偏西;或是你由北向南行走時(shí)，星星對地平線之相對位置,，也都有所改變,。既然星星之視位置，如此善變,，故要依照所見來說明其位置,，是相當(dāng)困難的,，只能藉著赤經(jīng)、赤緯來說明了,，因?yàn)槊恳粋€(gè)星球恰與一組赤經(jīng)緯度相對應(yīng),。但也由于星象瞬息萬變，到底應(yīng)如何去測量其赤經(jīng)及赤緯呢?二,、經(jīng)緯儀之制作經(jīng)緯儀(Theodolite)是用來量度赤經(jīng),、赤緯的，它是一種具有許多天文望遠(yuǎn)鏡特性的觀測裝置,。介紹一種簡單的經(jīng)緯儀做法,，所須材料列于表一，各材料之尺寸大小僅供參改,，可自斟酌,，但各零件之相關(guān)位置必須弄清。制作之前先看看圖1,，圖2,，圖3，及作法:1.用厚(3/8)"之三夾板,，鋸下二個(gè)圓盤,，直徑比量角器(分度器)稍大約(1/2)"即可。以強(qiáng)力膠在每一圓盤上,，黏上二塊量角器,，量角器底邊中點(diǎn)，須確實(shí)黏在圓盤中心上,。(見圖2),。2.把一個(gè)圓盤用二根螺絲釘，固定在D上,，圓盤之圓心與90°之連線,，必須與D之中線重疊，在D之兩端各釘上一個(gè)螺絲圈,，(注意不是釘在有圓盤的那一面,，見圖2)視線便可通過兩個(gè)小圈觀察。3.在另一圓盤圓心處,，鑿一(1/4)"的洞,，這洞要同時(shí)穿過A、C,，(見圖3),，用一螺絲穿過栓好，調(diào)整一下松緊程度,，使C很容易旋轉(zhuǎn),。4.從附于D之量角器圓心鑿洞,，以木栓或螺絲將D、C旋緊,。但D、C間要能轉(zhuǎn)動,，不要固定,。5.用鐵片截取三個(gè)三角形，以螺絲釘或小釘子將它們附于C上,，三角形之必須平貼于量角器上,。6.以鉸鏈將A、B接好,。(見圖1)7.G,、H上距一端(3/4)"處鑿一小洞，距此洞1"處起,，沿每一木絳之中線,，鑿一寬(3/16)"之細(xì)縫，直到距另一端1"處,。在小洞處以螺絲釘將G,、H栓在A之二邊，再用座鉆通過細(xì)縫將G,、H栓在B之邊上,，這是用來調(diào)整角度x的。釘螺絲或座鉆時(shí),，應(yīng)釘在適當(dāng)位置,，以致當(dāng)調(diào)整至細(xì)縫末端時(shí)，A,、B能夠重合,。經(jīng)緯儀這時(shí)便可使用了。三,、經(jīng)緯儀之使用將經(jīng)緯儀支在架子上,，像椅子、像機(jī)三角架均可,，目的只在使視線容易通過D之螺絲圈觀察,。把經(jīng)緯儀面向南方放好，首先視臂D不要舉起,，(即緯度表E指在零),，調(diào)整B板之傾斜，使視線沿視臂看到地平線,，將B板固定在這位置,，此時(shí)B板即保持水平,，現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)C、D觀察天體,，則E即指示出天體之地平緯度(Altitude)?，F(xiàn)在將經(jīng)緯儀A板舉高至x角，x=90°-(測量地之緯度),，例如,，你在臺北測量，緯度大約25°3',，角x就等于64°57';另一個(gè)法子是將視臂指向北極星,，D保持在這方向，而移動A板,，使緯度表E之讀數(shù)為90°,，此時(shí)A板即與B成x角了，當(dāng)然你稍微想想便知道,，可用這種方法來測量你所在地的緯度了,，為什么這樣子A與B就成x角呢?(注一)仰望天極(即北極星處)時(shí)仰角即為你的緯度，因此當(dāng)E讀數(shù)為零時(shí),，將板A舉起x角后,，視臂即指向天球赤道，為什么?(注二)調(diào)整x角之目的,，在于求得星星對天球赤道面之仰角(即赤緯度),，而不須顧慮到因觀測地之緯度不同，所引起之星星視位置之變化,。此時(shí)由西至東旋轉(zhuǎn)視臂,，便畫出了天球赤道位置。為了測度赤經(jīng),，你必經(jīng)將經(jīng)度表F刻成赤經(jīng)單位--時(shí),，每隔15°為1時(shí)，由零度起反時(shí)針方向刻?，F(xiàn)在移動視臂注視南天之一已知星,，從星圖、天文日歷或其它參考星源,，決定此星之赤經(jīng),、赤緯，旋轉(zhuǎn)經(jīng)度表F,，使C之指針指向適當(dāng)之赤經(jīng)值,。此時(shí)緯度表應(yīng)即自動指在了正確的赤緯值，否則儀器便有了偏差,。將F固定住,，現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)C,、D，把視臂指向另一星球,，此時(shí)從E,、F就可讀出，此星球之赤緯度,、赤經(jīng)度了,。在天球赤道以北之星球赤緯度為正，在天球赤道以南之星赤緯度為負(fù),，即E盤上朝開口處之量角器度數(shù)為正，另一個(gè)為負(fù),。例如:角宿大星(Spica),，在四、五,、六月夜空均可見,，它的赤經(jīng)度(R.A.)=13h23m37s，赤緯度(D.)=-11°00'19'',，將視臂指向角宿大星,，此時(shí)緯度表E讀數(shù)應(yīng)約為-11°，調(diào)整經(jīng)度表F至13h23m37s?，F(xiàn)在旋轉(zhuǎn)視臂D,，注視軒轅大星(Regulus)，此時(shí)在E上就可讀出約12°06',，F(xiàn)上約10h07m,，于是知道軒轅大星之R.A.=10h07m，D.=12°06',。再舉個(gè)例,，在冬季夜空可見天狼星(Sirius)R.A.約為6h44m，D.約為-16°40',，將F調(diào)整至6h44m后,，將視臂舉高約在25°赤緯度，再向西旋轉(zhuǎn)到赤經(jīng)度約為3h45m,，此時(shí)通過D上之螺絲圈,，你就可以看到昴宿(Pleiades)了。在秋冬夜晚較早時(shí),，在飛馬座(Pegasus)大正方形附近,，可見朦朧亮帶，那是仙女座大星云(Andromeda),，被肉眼清晰看見的,，你有興趣求求它的概略位置嗎?大約是R.A.=0h40m,，D.=41°。用這樣方法求赤經(jīng),、赤緯的好處,，便在于不必顧慮到觀測時(shí)間不同，引起星球視位置改變的因素,，為什么?因?yàn)锳板經(jīng)x角修正后,，即與天球赤道面重合，E求得的是星星對A板(即天球赤道面)之仰角,，自然就是赤緯度了,。又天球雖然不斷旋轉(zhuǎn)，但各星星差不多全是極遠(yuǎn)處之恒星,，它們之間的相對位置均不變,，我們已知一星之赤經(jīng)度，以此為準(zhǔn),，自然便可由此星與他星之夾角,，而求出另一星的赤經(jīng)度了，所以不論你在什么緯度,，什么季節(jié),，什么時(shí)間觀察，你所求得星星之赤經(jīng),、赤緯度數(shù)均不會有所差別,。一些參考星源列于表二。許多偉大的實(shí)驗(yàn),，它所需要的裝置,，往往是相當(dāng)簡單的，所以你不要小看經(jīng)緯儀,，很可能有一天,，你利用它標(biāo)定出一顆從未為人發(fā)現(xiàn)的星球的位置，而于世呢?原文系摘自"ChallengeoftheUriverse"117頁"ProjectsandExperiments"1962年由"NationalScienceTeachersAssociation"出版,。原文僅說明制作法,，并不討論原理，譯者加入一些原理的簡單說明而成,。注一:見圖4,，B板指向南方地平線，D指向天球北極,，A板與D垂直,，∠Y即觀測地之緯度，因北極星距地球甚遠(yuǎn)，故指向天球北極之D,，與北極至地心之聯(lián)線平行,，很容易的我們就可證出∠Z=∠Y，而∠x+∠Z=90°,，因此∠x=90°-∠Z=90°-∠Y=90°-(觀測地之緯度),。注二:E讀數(shù)為零時(shí)，D與A平行,，見圖4知,，A與天球北極成直角，即指向天球赤道,，故D也指向天球赤道,。原理 經(jīng)緯儀是根據(jù)測角原理設(shè)計(jì)的。為了測定水平角,，必須在通過空間兩方向線交點(diǎn)的鉛垂線上,，水平地放置一個(gè)帶有角度分劃的圓盤──水平度盤(圖2)。圖上,，OAA1豎直面與水平度盤的交線在度盤上得到讀數(shù)ɑ,OBB1豎直面與水平度盤的交線在度盤上得到讀數(shù)b,b減ɑ就是圓心角β,即為水平角A1O1B1的角值β1。為了測定豎直角,又必須豎放一個(gè)圓盤──豎直度盤,。由于豎直角的一個(gè)方向是特定的方向(水平方向或天頂方向),，所以只需在豎直度盤上讀取視線指向欲測目標(biāo)時(shí)的讀數(shù)，即可獲得豎直角值,。類別 經(jīng)緯儀的種類很多,，按精度可分為普通經(jīng)緯儀和精密經(jīng)緯儀，有一定的系列標(biāo)準(zhǔn),。中國生產(chǎn)的精密光學(xué)經(jīng)緯儀,，一測回水平方向中誤差不大于±0.7″,其望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)為56倍、45倍,、30倍,水平度盤直徑158毫米,，小讀數(shù)值0.2″，豎直度盤直徑88毫米,小讀數(shù)值 0.4″,。經(jīng)緯儀按讀數(shù)設(shè)備分為游標(biāo)經(jīng)緯儀,、光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀;按軸系又可分為復(fù)測經(jīng)緯儀和方向經(jīng)緯儀。目前常用的是光學(xué)經(jīng)緯儀,。為使作業(yè)方便,，提高效率，這類儀器在原有基礎(chǔ)上又有所改進(jìn),。例如采用正像望遠(yuǎn)鏡;快調(diào)焦,、慢調(diào)焦機(jī)構(gòu);同軸制動、微動機(jī)構(gòu);度盤讀數(shù)數(shù)字化，用帶有分劃尺的讀數(shù)顯微鏡或帶有光學(xué)測微器的讀數(shù)顯微鏡;兩個(gè)度盤影像呈現(xiàn)不同顏色;粗,、精配置度盤機(jī)構(gòu)以及豎盤指標(biāo)自動歸零裝置等,。還有某些具有特殊功能的經(jīng)緯儀，例如,，帶有光學(xué)測距裝置的視距經(jīng)緯儀;利用磁針定磁北方位的羅盤經(jīng)緯儀;將陀螺儀和經(jīng)緯儀組合,，能測定真北方位的陀螺經(jīng)緯儀(見礦山測量);利用激光形成可見視準(zhǔn)軸，能進(jìn)行導(dǎo)向,、定位和準(zhǔn)直測量的激光經(jīng)緯儀;進(jìn)行地面攝影的攝影經(jīng)緯儀;自動跟蹤測量的電影經(jīng)緯儀;自動測角和記錄的電子經(jīng)緯儀;以及將電子經(jīng)緯儀,、電磁波測距裝置、微型信息處理機(jī)和記錄器等綜合成單體整機(jī)的電子速測儀,。電子速測儀不僅可在現(xiàn)場迅速獲得斜距,、平距、高差(或高程)和坐標(biāo)增量(或坐標(biāo))等數(shù)據(jù),，并能自動顯示,、打印和穿孔記錄，或在磁帶上存貯數(shù)據(jù),，還可建立數(shù)字地形模型,，或利用接口與計(jì)算機(jī)連接自動成圖。在如隧道工程等黑暗環(huán)境下作業(yè)時(shí),，利用 LDT520對測點(diǎn)發(fā)射的可見激光束可高效率實(shí)施方向控制和點(diǎn)位定位,。陰天環(huán)境下，激光束有效作業(yè)半徑達(dá)600m,，黑暗環(huán)境下則更遠(yuǎn),。