航海六分儀是用來測(cè)量?jī)蓚€(gè)目標(biāo)之間的角度的光學(xué)儀器。它通常用來測(cè)量太陽或其他天體在某一時(shí)刻與海平面或地平線的夾角,以便快速知道船或飛機(jī)所在位置的經(jīng)緯度。它的原理是由牛頓首先提出的,呈扇形,其部件包括一個(gè)小望遠(yuǎn)鏡、一個(gè)半透明半反射的固定平面鏡(即地平面鏡)和一個(gè)與分度鏡相連的活動(dòng)鏡(即分度鏡)。
它的刻度弧是周長(zhǎng)的1/6。使用時(shí),觀測(cè)者手持六分儀,轉(zhuǎn)動(dòng)指針鏡,使視野中同時(shí)出現(xiàn)的天體與海平面重合。根據(jù)折射鏡的轉(zhuǎn)角可以讀出天體的高度角,誤差約為±0.2°~±1.°。
在它的視野中,有一個(gè)水平儀取代了地平線。這種六分儀通常也有一個(gè)讀數(shù)平均機(jī)制,特點(diǎn)是重量輕,可以在船等搖擺物體上觀察到。缺點(diǎn)是不能在雨天使用。20世紀(jì)40年代以后,雖然出現(xiàn)了各種各樣的定位方法,但仍然被廣泛使用。
當(dāng)天體的圖像與地平線重合時(shí),天體的高度等于地平線鏡和折射鏡之間的角度的兩倍,這很容易用幾何光學(xué)中的反射定律來證明。在此基礎(chǔ)上,合理設(shè)計(jì)弧度尺上的刻度,使觀察者可以直接讀取天體的高度。為了提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性,實(shí)際航海六分儀的動(dòng)臂上往往配有一個(gè)鼓和一個(gè)游標(biāo)尺,可以迅速取代以前復(fù)雜的等高儀,成為測(cè)量海洋地理坐標(biāo)的利器。