第二百七十五章 六分仪好用

“嗯，大概就是这样……”

用了小半刻钟的时间，林煜简单在纸上绘制出了六分仪的平面剖析图。

“六分仪的原理其实非常简单，就是光线的反射角等于入射角。”

这个原理最初是由牛顿（以及胡克）提出来的。

没错，事实上，牛顿可不仅是发现了万有引力，还同样是一个百科全书式的“全才”。

从最开始的万有引力到“牛顿三大定律”，又基于此进而论证了“日心说”，推动了英国的科学革命。

在光学上，牛顿发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。

牛顿还系统地表述了冷却定律，并研究了音速，又在数学上与莱布尼茨共同开创了天体轨道计算用的微积分。

还接着证明了广义二项式定理，提出“牛顿法”以趋近函数的零点，为幂级数的研究提供了参考。

嗯，前面提到过，牛顿爵士同时还是英国皇家铸币厂的总负责人，为英国创立了用于弥补白银不足的金本位制度。

可以说，牛顿的一生堪称是科学界的“爽文大男主”了，先被同学欺负，接着怒而崛起，一路“装逼打脸”，最终走向人生巅峰（真巅峰）。

“……”

林煜知道这三人没听懂六分仪的原理。

听不懂很正常。

换成穿越前的自己，没有系统的加持，估摸着也会是听不懂。

林煜接着给三人详细解释起了六分仪的具体原理，以及零部件构造和使用方法、用途区分。

“我前面说过，六分仪的工作原理，是光线的反射角等于入射角。”

“你们目前听不懂没关系，关于它的详细解释咱们暂时搁置，等后面再讲……”

“我们先讲一下六分仪的具体器械构造和用法用途，因为这是航海用的六分仪，所以我画的图纸只有分度弧、指标臂、动镜、定镜、望远镜和测微轮，外面的弧长约为圆周的六分之一，它就是用来观测星星的高度和目标的水平角与垂直角的反射镜测角度仪器。”

林煜说到这里顿了顿，他之所以把六分仪掏出来，纯粹在于一个便宜皮实。

跟需要工业化程度高，精度技术要求也高的海钟不同。

六分仪是真便宜啊！

也不需要太高的工业水平，手工就能搓出来。

“航海用六分仪在扇形框架的背面有手柄可以拿着，不像之前的牵星板，至于框架上的活动臂手，这个也不难，稍微找个有经验的工匠就能做得出来，实在不行我也可以亲自上手给你们做一个看看，前提是有材料和工具。”

“在活动臂手的最上端，这里安装有一个反射镜（指标镜），用于指标读数，如果想要提高读数的精度，还可以继续在上面附加鼓轮和游标尺……”

“嗯，游标尺就是王莽篡汉时期，所发明的青铜游标卡尺，二者差不太多……”

“这里是小型望远镜，就是一种通过正反两面镜片，能看到千里之外物体的特殊望远器具……”

“还有这等神奇之物？”

杨荣顿时露出惊讶神色。

这可是能看到千里之外的神奇器械！

大明纵使派遣了郑和下西洋，也没见过如此神奇的宝贝。

后世主流的观点，望远镜的最早发明时间是在晚明，由耶稣会传教士利玛窦带来的中国。

再往前的推算，大多出自晚清小说作品，而且证据严重不足，多为个人臆测，最早也只提前到了1480年前后。

至少1425年的大明，是不可能会有望远镜这种东西的。

“有的。”

林煜笑道：“望远镜制作起来比较麻烦，简易望远镜也需要两块特殊镜片，即凸透镜和凹透镜。”

“具体怎么做，后面再说……”

“接着说回六分仪，这里是小型望远镜，然后是半反射式固定平面镜（地平镜），还有用于测量太阳的滤光片……”

经过一番不算太过详细的解答，图纸上的航海用六分仪差不多介绍完毕了。

林煜也不管三人到底有没有搞懂六分仪的工作原理，接着又用手演示起了六分仪的使用方法。

六分仪的用法并不难，在测量天体地平的高度时，作为观测者需要手持六分仪，让望远镜镜筒保持水平面，并从望远镜中观察被测天体经地平镜反射所成的像，同时调节活动臂，使星象落在望远镜中所见的地平线上。

这也是地平镜需要用半反射玻璃（春秋战国时期就有玻璃了）来制造的原因。

而在牛顿提出的几何光学反射定律中，只要天体的星象与地平线重合，那该天体的高度就等于六分仪地平镜与指标镜夹角的二倍。

接着，只需要根据这个定律，恰当地设计圆弧标尺上的刻度，就可以直接读出天体的高度数值，并据此去测算精确的地理经纬度。

实际上，最早的六分仪并不是六分仪，而是八分仪，也叫直角仪，因为它的测量角度为90°。

八分仪一经问世，就迅速取代了原来很不方便，也很不精确的星盘，但八分仪的缺陷也很明显，它的角度相对而言还是太低了。

哪怕比象限仪（测角45°）放大了一倍，但依旧无法去测量月球与其它天体的角距。

于是乎，后来者对其进行改进，将八分仪继续扩大，变成了360°的完整圆圈测角仪。

效果很好，精确度拉满，可笨重程度也拉满，完全没法用了。

那就折中一下，把360°圆圈给弄成120°的弧形三角板，这也就成了六分仪。

不过，六分仪虽然能测量地理经纬度，靠大明目前的工业水平也能生产得出来。

但也不是全无缺点的。

六分仪最大的缺点就是容易受到天气的干涉影响，不能在阴雨天使用。

而且，因为工业技术不达标，制作的过程中必定会引入机械误差，从而降低六分仪的测量精度。

一般来说，经验丰富的天文学家，正常白天观测的均方误差为±0.7′～±1.0′。

这点误差林煜还是能够接受的，大不了后面再改进就是。

此外，六分仪除了观星测算以外，也可以在沿岸航行时观测两个地面物标之间的水平夹角，用于在海图上定位。

反正突出一个方便好用！


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