“嗯，大概就是這樣……”

用了小半刻鐘的時間，林煜簡單在紙上繪制出了六分儀的平面剖析圖。

“六分儀的原理其實非常簡單，就是光線的反射角等于入射角。”

這個原理最初是由牛頓（以及胡克）提出來的。

沒錯，事實上，牛頓可不僅是發現了萬有引力，還同樣是一個百科全書式的“全才”。

從最開始的萬有引力到“牛頓三大定律”，又基于此進而論證了“日心說”，推動了英國的科學革命。

在光學上，牛頓發明了反射望遠鏡，并基于對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。

牛頓還系統地表述了冷卻定律，并研究了音速，又在數學上與萊布尼茨共同開創了天體軌道計算用的微積分。

還接著證明了廣義二項式定理，提出“牛頓法”以趨近函數的零點，為冪級數的研究提供了參考。

嗯，前面提到過，牛頓爵士同時還是英國皇家鑄幣廠的總負責人，為英國創立了用于彌補白銀不足的金本位制度。

可以說，牛頓的一生堪稱是科學界的“爽文大男主”了，先被同學欺負，接著怒而崛起，一路“裝逼打臉”，最終走向人生巔峰（真巔峰）。

“……”

林煜知道這三人沒聽懂六分儀的原理。

聽不懂很正常。

換成穿越前的自己，沒有系統的加持，估摸著也會是聽不懂。

林煜接著給三人詳細解釋起了六分儀的具體原理，以及零部件構造和使用方法、用途區分。

“我前面說過，六分儀的工作原理，是光線的反射角等于入射角。”

“你們目前聽不懂沒關系，關于它的詳細解釋咱們暫時擱置，等后面再講……”

“我們先講一下六分儀的具體器械構造和用法用途，因為這是航海用的六分儀，所以我畫的圖紙只有分度弧、指標臂、動鏡、定鏡、望遠鏡和測微輪，外面的弧長約為圓周的六分之一，它就是用來觀測星星的高度和目標的水平角與垂直角的反射鏡測角度儀器。”

林煜說到這里頓了頓，他之所以把六分儀掏出來，純粹在于一個便宜皮實。

跟需要工業化程度高，精度技術要求也高的海鐘不同。

六分儀是真便宜啊！

也不需要太高的工業水平，手工就能搓出來。

“航海用六分儀在扇形框架的背面有手柄可以拿著，不像之前的牽星板，至于框架上的活動臂手，這個也不難，稍微找個有經驗的工匠就能做得出來，實在不行我也可以親自上手給你們做一個看看，前提是有材料和工具。”

“在活動臂手的最上端，這里安裝有一個反射鏡（指標鏡），用于指標讀數，如果想要提高讀數的精度，還可以繼續在上面附加鼓輪和游標尺……”

“嗯，游標尺就是王莽篡漢時期，所發明的青銅游標卡尺，二者差不太多……”

“這里是小型望遠鏡，就是一種通過正反兩面鏡片，能看到千里之外物體的特殊望遠器具……”

“還有這等神奇之物？”

楊榮頓時露出驚訝神色。

這可是能看到千里之外的神奇器械！

大明縱使派遣了鄭和下西洋，也沒見過如此神奇的寶貝。

后世主流的觀點，望遠鏡的最早發明時間是在晚明，由耶穌會傳教士利瑪竇帶來的中國。

再往前的推算，大多出自晚清小說作品，而且證據嚴重不足，多為個人臆測，最早也只提前到了1480年前后。

至少1425年的大明，是不可能會有望遠鏡這種東西的。

“有的。”

林煜笑道：“望遠鏡制作起來比較麻煩，簡易望遠鏡也需要兩塊特殊鏡片，即凸透鏡和凹透鏡。”

“具體怎么做，后面再說……”

“接著說回六分儀，這里是小型望遠鏡，然后是半反射式固定平面鏡（地平鏡），還有用于測量太陽的濾光片……”

經過一番不算太過詳細的解答，圖紙上的航海用六分儀差不多介紹完畢了。

林煜也不管三人到底有沒有搞懂六分儀的工作原理，接著又用手演示起了六分儀的使用方法。

六分儀的用法并不難，在測量天體地平的高度時，作為觀測者需要手持六分儀，讓望遠鏡鏡筒保持水平面，并從望遠鏡中觀察被測天體經地平鏡反射所成的像，同時調節活動臂，使星象落在望遠鏡中所見的地平線上。

這也是地平鏡需要用半反射玻璃（春秋戰國時期就有玻璃了）來制造的原因。

而在牛頓提出的幾何光學反射定律中，只要天體的星象與地平線重合，那該天體的高度就等于六分儀地平鏡與指標鏡夾角的二倍。

接著，只需要根據這個定律，恰當地設計圓弧標尺上的刻度，就可以直接讀出天體的高度數值，并據此去測算精確的地理經緯度。

實際上，最早的六分儀并不是六分儀，而是八分儀，也叫直角儀，因為它的測量角度為90°。

八分儀一經問世，就迅速取代了原來很不方便，也很不精確的星盤，但八分儀的缺陷也很明顯，它的角度相對而言還是太低了。

哪怕比象限儀（測角45°）放大了一倍，但依舊無法去測量月球與其它天體的角距。

于是乎，后來者對其進行改進，將八分儀繼續擴大，變成了360°的完整圓圈測角儀。

效果很好，精確度拉滿，可笨重程度也拉滿，完全沒法用了。

那就折中一下，把360°圓圈給弄成120°的弧形三角板，這也就成了六分儀。

不過，六分儀雖然能測量地理經緯度，靠大明目前的工業水平也能生產得出來。

但也不是全無缺點的。

六分儀最大的缺點就是容易受到天氣的干涉影響，不能在陰雨天使用。

而且，因為工業技術不達標，制作的過程中必定會引入機械誤差，從而降低六分儀的測量精度。

一般來說，經驗豐富的天文學家，正常白天觀測的均方誤差為±0.7′～±1.0′。

這點誤差林煜還是能夠接受的，大不了后面再改進就是。

此外，六分儀除了觀星測算以外，也可以在沿岸航行時觀測兩個地面物標之間的水平夾角，用于在海圖上定位。

反正突出一個方便好用！


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