指南針裝置四法與磁偏角

2011-06-21 12:14 首頁 > 產業 > 圖書出版 >
根據試驗,沈括認為這四種方法中縷懸法最好。因為用指甲旋定法和碗唇旋定法,磁針很容易滑落,用水浮法,水也動蕩不定,縷懸法沒有這些缺點。
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    北宋科學家沈括,在自然科學方面有很多杰出的貢獻。他的《夢溪筆談》中就提到了關于指南針的用法,他曾經做過四種試驗:

 

北宋水浮法指南針

北宋水浮法指南針
 
北宋縷懸法指南針

北宋縷懸法指南針

    水浮法——把指南針放在有水的碗里,使它浮在水面上,指示方向。針怎么能浮在水面上呢?沈括沒有說明。北宋晚期,有個寇宗爽,編了一部《本草衍義》,書中講到在指南針上穿幾根燈草,就可以浮在水面上了。沈括的水浮法,可能也是這樣的。

    指甲旋定法——把磁針放在手指甲面上,使它輕輕轉動。手指甲很光滑,磁針就和司南一樣,也能旋轉自如。

    碗唇旋定法——把磁針放在光滑的碗口的邊上。

    縷懸法——在磁針中部涂一些蠟,粘上一根細絲線,把細絲線掛在沒有風的地方。

 

水浮法
水浮法

    根據試驗,沈括認為這四種方法中縷懸法最好。因為用指甲旋定法和碗唇旋定法,磁針很容易滑落,用水浮法,水也動蕩不定,縷懸法沒有這些缺點。

沈括在《夢溪筆談》中記載的這四種方法,可以說是世界上指南針使用方法的最早記錄。

    這四種方法,有的仍然為近代羅盤和地磁測量儀所采用。現在磁變儀、磁力儀的基本結構原理,就是用縷懸法。航空和航海使用的羅盤,多以水浮磁針作為基本裝置。

    沈括的另一個個重要的發現是他在《夢溪筆談》中提到,磁針雖然朝著南方,但是指的不是正南,而略微有些偏東。這一現象,在科學上叫做“磁偏角”。

   “磁偏角”是因為地球上的磁極,和南極、北極稍許有一些偏差的緣故。所以磁針的南北線和地球的子午線是不一致的。這在科學上叫做“磁偏角”,又稱為“磁差”或“偏差”。磁偏角的數值,在全球各地是不相同的。

    在西方,直到公元一四九二年哥侖布橫渡大西洋時候,方才發現磁偏角,比我國遲了四百多年。

 

 
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