前面我们讲到了“身体测角仪”。跟仪器相比,它的精确性要差一些。如果你的要求比较高,可以自己制作一个真正的“测角仪”,制作方法很简单。据说,这个仪器是由雅科夫发明的,所以人们又把这个仪器称为“雅科夫测角仪”,如图所示。直到18世纪,航海家们还一直使用这种仪器来测量角度,直到后来发明了“六分仪”后,它才退出历史舞台。
图 雅科夫测角仪和使用方法。
一般来说,这种测角仪有70厘米~100厘米长,是由两根相互垂直的木棒AB和CD组成,木棒CD是活动的,可以前后移动,点O是CD的中点。现在,我们用这个测角仪测量一下S星和S′星的角距。为了便于观测,可以在测角仪的点A装一片铁片,并在中间钻一个小孔。把点A贴在眼睛的前面,看向S′星,使木棒AB对准S′星。然后,前后移动木棒CD,使点C正好挡住S星。那么,只要测量出AO的长度,就可以得出角SAS′的大小。根据三角形的知识,我们可以求出这个角的正切值为
。根据勾股定理,可以求出AC的长度,然后就可以找出正弦为的
角。
讲到这里,有的读者可能会问,为什么木棒CD要做得那么长呢?在刚才的例子中根本没有用到点D。但是,如果测量的角度比较小,就要用到它了。如图所示,这时,我们不是用木棒AB对准S′星,而是移动木棒CD,使点D正好对准S′星,点C对准S星。这样,就可以测量出角SAS′的大小了。
图 用雅科夫测角仪测量两颗星星之间的距离。
在实际使用过程中,可以事先把一些测量结果标在木棒AB上。这样,在测量的时候,就不用每次都画图或计算了。只要把测角仪对准两颗星,就可以从标记的数值读出它们的角度了。