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六分仪
财富密码通过测量天体高度角确定纬度
导航天文测量
入门级：原材料和工艺要求不高，产品在古代是稀缺奢侈品。
适用时代
近代早期
难度
困难
风险等级
低
制作周期
数天至数周
前置条件
扇形架、指标镜、地平镜、望远镜、刻度弧
原理
六分仪利用光线两次反射。天体光线先经指标镜反射到地平镜，再反射进入望远镜；观察者同时通过地平镜透明部分看到地平线。当两像重合时，指标镜转角为天体高度角的一半。扇形刻度弧放大显示实际角度。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 黄铜/青铜 | 1 个 | 扇形架和刻度弧 |
| 平面镜/棱镜 | 2 个 | 指标镜和地平镜 |
| 望远镜 | 1 个 | 观察用 |
| 游标尺 | 1 个 | 精确读角 |
| 旋钮、弹簧 | 若干 | 微动调节 |
工具
- 分度头
- 精密锉刀
- 车床
- 研磨工具
- 卡尺
操作步骤
- 制扇形架：黄铜加工成 60° 扇形框架，中心安装指标镜转轴。
- 刻度弧：弧边刻角度，精确到分，并配游标尺。
- 装指标镜：指标镜垂直于刻度弧平面，可绕中心轴转动。
- 装地平镜：地平镜一半镀银、一半透明，固定在扇形架前端，镜面与刻度弧平面成约 45°。
- 装望远镜：望远镜光轴对准地平镜。
- 校准：地平线重合时指标应指零；用已知高度恒星校正刻度。
- 测量：对准天体，转动指标镜使天体像落在地平线上，读数。
注意事项
- 镜面必须平整，角度安装精确。
- 观测时保持六分仪垂直。
- 避免阳光直射镀银面。
- 长期不用时保护镜面。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 双像不重合 | 镜面不垂直或松动 | 调整镜架 |
| 读数偏差 | 刻度误差或游标磨损 | 重新刻度，修游标 |
| 视野暗 | 镜面脏或镀银脱落 | 清洁，重新镀银 |
| 难以找到天体 | 望远镜倍率低或手抖 | 换低倍望远镜，加支架 |
升级方向
- 八分仪、全圆仪：更大测量范围。
- 电子六分仪：自动读数。
- 天文钟配合：确定经度。
参考来源
- 航海天文
- 测量仪器
- 航海史