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制作与使用活的测角仪:轻松准确的测量星体之间的角度

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:假如你能够使用分角仪,那么想要自己制作一个构造简单的测角仪就非常容易了,但如果你在郊游,就不一定总把自制的测角仪带在身边了。这时与你形影不离的“活的测角仪”就派上用场了。在空旷平坦的野外郊游时,会经常用到手指测角仪。“活的测角仪”可以使你在没有任何器材的情况下测出星球与地平线之间的高度角,测出星体间距离的角度等。

制作与使用活的测角仪:轻松准确的测量星体之间的角度

假如你能够使用分角仪,那么想要自己制作一个构造简单的测角仪就非常容易了,但如果你在郊游,就不一定总把自制的测角仪带在身边了。这时与你形影不离的“活的测角仪”就派上用场了。它就是我们的中指,只要事先进行一些测量和计算,就可以利用它估算出视角角度了。

首先要知道的是,我们向前伸出手臂时食指指甲构成多大的视角。成人的指甲一般宽1厘米,手臂伸直时,指甲和眼睛相距60厘米左右,那么我们看指甲的视角为1°(由于距离57厘米时视角才是1°,所以这里应该略小于1°)。如果你能亲自测量和计算一下,而不是只看书本上的数据,那效果就更好了,这样就能更好地确信测量结果的确略小于1°。如果误差太大的话,可以换一个手指尝试一下。

懂得这点后,你就能徒手对一些微小的视角进行估算了。你伸出手臂时,只要它能挡住物体,这个视角都是1°,你和它的距离是它自身宽度的57倍。如果它只能挡住一半的物体,那么它的视角就是2°,而它和你的距离就是其宽度的28倍。

视角为半度时,半个指甲就能遮住满月,就是说它和我们的距离是它的直径的114倍。如此有价值的天文测量工作就这样徒手完成了。

测量较大的角度时,可以把大拇指上带指甲的一节弯曲到与下节成直角的状态,向前伸出手臂。成人的这节手指长度(注意这里不是宽度,而是长度)约为3.5厘米,从眼睛到手臂伸直时的弯曲手指处约为55厘米,这时的视角可以算出是4°。

有两个用手指测量角度时会用到的角度。这两个角度是由伸出手指的指端形成的:第一个,使中指和食指尽量分开成这样望去两指端间的视角约为7°~8°;第二个,最大限度地分开大拇指和食指,这样望去两指端间的视角约为15°~16°。

在空旷平坦的野外郊游时,会经常用到手指测角仪。比如你看到远处的铁路货车车厢,就可以把手臂伸直,弯起大拇指,使它正好遮住整节车厢,这时你看到车厢的视角就是2°。货车车厢长约6米,那么你和车厢间的距离很容易就能算出:6×28≈170米。当然了,这个数值只是近似值,但它比目测的估算值要准确多了。(www.xing528.com)

在这里,我们再来研究一下在原地利用自己的身体做出直角的方法。

从一点往指定方向划一条垂线,你面朝该方向站在这一点上,头不要动,向你划垂直线的方向伸出一只手臂。接着竖起伸出的那只手臂的大拇指,把头转向大拇指。如果你用伸出手臂那一侧的眼睛进行观察(就是说,伸出右臂,就用右眼,伸出左臂,就用左眼),找出一个物体,比如大拇指正好遮住了石块或是低矮的灌木丛。

这时你只要从站立的地方向找出的物体方向作一条直线,这就是你要求的垂线了。也许你会觉得这种方法不太好,但经过实践后,你就知道这种“活的垂线测定仪”[1]的方便之处了。

“活的测角仪”可以使你在没有任何器材的情况下测出星球与地平线之间的高度角,测出星体间距离的角度等。还能不借助任何仪器,如图3-8所示的做法,现场绘制任何一块地的平面图。比如对一个小湖,要先画一个长方形ABCD,再量出从湖岸边某点到长方形边的垂线长度和这些垂线和长方形边的交点至长方形的顶点的距离。如果你是鲁滨孙,身处那样的环境中,可以用手或脚来测量角度和距离,不要小看你的手和脚,它们经常能派上大用场。

图3-8 画出小湖的平面图

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