天文试验指导书.doc

天文航海学试验业务指导书
实验的目的
通过实验,使学生熟悉六分仪的结构、测角原理、方法和步骤。使学生能够正确、快捷地使用六分仪观测天体高度。
实验时数
4学时
实验要求
1:了解六分仪的结构、测角原理及读数的正确读取。
2:掌握六分仪误差的检查、校正及测定方法。
3:掌握六分仪测天的要领、步骤及注意事项。
主要设备
六分仪、秒表、
主要步骤
1:六分仪的结构
六分仪有下列构件构成:(1)刻度弧(2)指标杆(3)动镜(4)定镜(5)微动鼓轮(6)游标(7)滤光镜组(8)照明装置(9)松紧夹(10)手柄(11)调整螺丝(12)单筒望远镜(13)镜筒支架(14)架体
2:测角原理
六分仪基于二条平面镜反射定理即:光线的入射角等于反射角;光线连续经过两个平面镜反射,光线入射方向与最后反射出方向的夹角,等于两镜夹角的两倍。
3:测角读数的读取
六分仪的刻度弧上,从00向左到1300叫主弧,读数为正。从00向右到50一小段弧长叫余弧,读数为负。测角读数分别由刻度弧、鼓轮和游标尺三个部份读出。
六分仪测角读数为:
(1)主弧读数
从分度弧读取整度数
从鼓轮读取分数
从游标读取分的小数
(2)余弧读数
余弧读数与主弧数大体相同,由于机械构造上的原理,鼓轮倒转时从60ˊ、50ˊ、40ˊ……分数由大向小反向变化,指示臂才向右移动。因此,鼓轮倒转一周,指示臂右移1º。所以,应用60ˊ减去从鼓轮和游标上读取的分和分的小数,其差为正确读数。
4:航海六分仪的检查和校正
六分仪的测角误差主要有六个:其中三个为永久性误差,其余为可校正误差。
永久性误差:
永久性误差是由于制造工艺的缺陷而引起的固定误差。
(1)偏心差:指标臂的转轴中心与刻度弧的圆心不重合。
(2)棱性差:动镜、固定镜及滤光片前后镜表面互助不平行,各镜表面不平而引起的
(3)刻度差:刻度弧、鼓轮和游标的分划度不准所致。
综合这三项系统误差叫六分仪的器差S,出厂前已测定好,可以从六分仪箱盖上的鉴定书中,以测角为引数查取,供观测高度后的修正。
可校正误差:
准确的六分仪读数必须满足:动镜和定镜与刻度弧平面要垂直;指标臂指0°时,动镜和定镜要互助平行。每次使用六分仪之前,均应依次按以下三步校正来满足上述条要求。
(1)垂直差(动镜差Perpendicular error)
原因:动镜面不垂直于刻度弧平面。
检查与校正:将指标臂移至35°左右,左手平握六分仪,刻度弧朝外。眼睛置于动镜后,同时斜视动镜中的反射弧影与直接看到的真弧成一延续的弧线时,表示没有动镜差,如果不成一延续的弧线而产生高低位置时,表明动镜差存在,需要校正。可用校正板手慢慢转动镜面后的校正螺钉,边看边转动直到消除动镜差(反射和实际弧象位于同一弧线上)。
(2)边差(定镜差Side error)
原因:定镜镜面不垂直于刻度弧平面。
检查与校正:加适量滤光片,将指标臂放在0°,六分仪保持垂直对准太阳(或星体),并且慢慢地正、反转鼓轮,仔细观察太阳和其影象是否有左右公开现象。
(3)指标差i的测定(Index error)
0°与动、定两镜平行时的读数m0的符号相反,则有:i=0-m0
原因:两镜平行时指标不指0°。
检查与校正:
①利用水天线测定指标差
指标臂放在0°,去