歷史全景畫廊(1-049.2 )
六分儀
根據維基百科對六分儀(sextant)的敘述,六分儀是由分度弧、指標臂、指標鏡、水平鏡、望遠鏡和測微鼓組成,弧長約為圓周的六分之一,用以觀察天體高度和目標的水平角與垂直角的反射鏡類型的手持測角儀器。廣泛用於航海和航空中,用來確定觀測者的自身位置。 一說六分儀的原理由伊薩克·牛頓(Sir Isaac Newton)提出,1732年,英國海軍開始將原始儀器安裝在船艇上, 並說其光學原理主要以「在同一個平面上,經過兩次反射之光線,其最初方向和最終方向之夾角為兩反射面夾角的兩倍。」。因此,初期六分儀的最大測量角度是90度(經過兩次反射之夾角為兩反射面的兩倍),故六分儀的儀弧設計為45度,約為1/8圓,稱為八分儀。1757年,約翰·坎貝爾船長將八分儀的測量夾角提高到120度,也就是六分儀的儀弧設計為60度,約為1/6圓,正式更名為六分儀,現今所使用的六分儀可測量之夾角已提高到120度以上,但還是稱為六分儀。(註1)

另據中山大學的教材稱:「有兩塊鏡子,其中一塊是一邊透明,一邊反射的固定鏡子,另一塊則安裝在一支活動臂上。觀測者通過小望遠鏡觀望水平線,同時調校活動臂,讓天體(例如太陽)的光線剛好反射到小望遠鏡,這樣,太陽的影像便會和水平線重合。再查看刻度,便可知道太陽距離水平線的角度了。使得在60°的弧度中,可以測得120°。」

簡而言之,六分儀有兩個觀測窺孔,一個對準海平面,一個對準天體(常是太陽,所以還要裝反射墨鏡以防傷眼),透果簡單的機械與光學機構將兩者對齊,就能從下方的弧形裝置獲得夾角度數,從而得知所在的緯度。

其實六分儀的概念與中國傳統的牽星板類似,牽星板由大小不同的木板構成,以一根拉線固定眼睛到牽星板的距離,牽星板的下端對齊海平面,上端對齊星體,從不同牽星板的大小與板上的刻度就能知道當下的角度,六分儀只是把這些動作用更精密與更便於操作的儀器來達成。後來還有一種扇形木板與下垂的繩子顯示角度,就更接近六分儀的原理。

現代航海GPS與電子海圖等工具發達,已經很少使用六分儀,但為防電子系統故障仍需備而不用。此外六分儀也成為一種海事文化商品,會使用六分儀就顯得比較有品味,就像摩斯電碼與旗號,與其是否具有實用價值已經無關了。

(註1) 〈六分儀〉,《維基百科》(https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%85%AD%E5%88%86%E4%BB%AA, 最後瀏覽: 2024/0103) (註1) 〈六分儀的功能與原理〉,《帆船的物理與本主題相關的技術》(中山大學, https://www2.nsysu.edu.tw/physdemo-new/Physic_Website_Job/physic_web/23-Sailingship/heading_pdf/technology.pdf, 最後瀏覽: 2024/0103)

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