稜鏡等高儀

可以同時測定經度（或世界時）和緯度的儀器。記錄一組（三顆以上）位置已知的恆星在不同方位相繼通過一個固定天頂距──等高圈──的時刻，即可算出儀器所在點的經度和緯度。

基本介紹

• 中文名：稜鏡等高儀
• 外文名：prismatic astrolabe
• 領域：測繪科學與技術
• 用途：測量經緯度
• 發明人：克洛德
• 國家：法國

簡介

上海天文台稜鏡等高儀

稜鏡等高儀的原理和結構如圖所示。一部分星光直接射入60°稜鏡的一面，另一部分星光通過水銀面反射後進入等邊稜鏡的另一面。恆星的地平緯度 h由於周日運動而逐漸改變，當它恰好等於60°時，自稜鏡射出的兩束光a、b才互相平行，因而觀測者通過目鏡可以看到物鏡焦平面上的兩個星像在此瞬間重合。觀測者按電鍵記錄相應時刻，就可完成一顆星的觀測。根據等高觀測的精度要求,稜鏡的角度精度為秒級、塔差要求為分級,屬中高精度。稜鏡的俯仰不影響成像位置,但其它位置誤差須嚴格校正。

稜鏡等高儀的優點是稜鏡的稜角比較穩定，而且不需要精密的軸系、度盤和水準器。缺點是：①調焦會引入等高圈記錄時刻的誤差；②目視單次記錄的偶然誤差和人差都比較大。簡單的小型稜鏡等高儀主要用於野外天文觀測。

[稜鏡等高儀原理圖]

稜鏡等高儀原理圖

相關歷史

法國的克洛德發明稜鏡等高儀。這種儀器可以同時測定時間和緯度。後來，克洛德又與德里安庫合作對該儀器做了重要改進。稜鏡等高儀曾被廣泛地用於測定時間和緯度。

五十年代初，法國天文學家丹戎製造的口徑10厘米、焦距100厘米的超人差稜鏡等高儀,已克服上述缺點。在望遠鏡的焦平面附近增置由電動機驅動可以前後移動的雙折射沃拉斯頓測微器。觀測者用手輪調節測微器的位置。使視場內的兩個星像在幾十秒鐘的觀測時間內始終重合。測微器移動時自動給出一組記時信號，由此可以推算出恆星過等高圈的時刻。丹戎等高儀套用比較普遍，單星觀測的天頂距均方誤差約為±017。丹戎等高儀的缺點是：只能觀測亮於6等的恆星;稜鏡的稜角隨夜間溫度的改變而略微改變；尚有不大的人差。

根據等高觀測的精度要求,稜鏡的角度精度為秒級、塔差要求為分級,屬中高精
度。稜鏡的俯仰不影響成像位置,但其它位置誤差須嚴格校正。

校正步驟

(1)校正經緯儀照準軸、豎軸、橫軸以及水準器軸的相互位置關係。

(2)安置30“等高稜鏡,大致處於正確位置。

(3)繞視軸轉動稜鏡,使得視場中左右分離的星體的兩個象重合。

(4)用測量經緯儀照準差的方法(兩次前後視)測量由於稜鏡位置誤差(s2)和對稱塔差引起的目標水平偏移。並用繞鉛垂軸轉動稜鏡來校正。