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六分仪

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  手提式测量天体高度或地面两物标间夹角的光学仪器。因仪器上的刻度弧约为圆周的六分之一而得名,精度达 0.1′或 0.2′。航海中主要用于观测天体高度以确定船舶所在的位置(见天文航海)。在六分仪出现以前曾使用过多种精度较低的测天工具。中国元代和明代使用过量天尺,明代使用过牵星板。阿拉伯人在15世纪前后数百年间使用过拉线板。欧洲15世纪使用过四分仪和星盘,16世纪使用过十字杆,17~18世纪使用过反测器。1730年英国J.哈德利发明双反射八分仪,大大提高了观测精度,因仪器上的刻度弧约为圆周的八分之一而得名。后来为了便于观测月距,刻度弧加长为60°,成为六分仪。以后六分仪成了观测天体高度的航海仪器的通称。现代刻度弧长约为圆周五分之一的观测天体高度的仪器,仍称六分仪。

六分仪

  六分仪的结构和光学原理如图示。图中:
  ΔABC中     ωβɑ
  ΔABD中     h=2β-2ɑ
        ∴ h=2ω
六分仪的定镜又称地平镜,半边透明;动镜又称指标镜,随指标杆转动。观测角为两镜夹角的两倍,即弧长60°的刻度弧可用以观测120°的角度。观测天体高度时,观测者把视线通过定镜透明部分对着水天线作为基准,再转动指标杆使天体影像经两镜反射垂直与水天线重合,在刻度弧上直接读出观测角。由于水天线并非真地平,在水天线上的天体高度角须经蒙气差、眼高差、视差等一系列修正求得天体真高度。用天文方法确定船位的准确性很大程度上取决于天体高度观测的准确性,而观测的准确性又很大程度取决于水天线的清晰度和观测者的熟练程度。有一定经验的观测者在正常条件下白天单一观测的均方误差为±0.7′~±1.0′。增加观测次数取平均值,则其均方误差降为单一观测值的六分仪n为次数,一般取3、5、7次。天体高度最好为15°~65°。
  此外,六分仪也可在沿岸航行时用于观测两个地面物标之间水平夹角,用以在海图上定位。

 

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