第三节　计时仪器

第一目　天文钟及计时表

时光瞬息即逝，用以计时之仪器，分为天文钟及计时表两种。专为永久天文站使用之精确时钟名为天文钟，一般之天文钟多为摆钟，摆放于不透气之圆柱内，亦可不受气压之影响，可用铟钢制造，以免受温度之影响。如欲校正其行速，可变更圆柱内之气压。每变动60公厘可改变每日之行速1秒。如将此钟放于有自动控制温度之钟室内，其行速之变化常能保持数月不逾0^秒.05。

二十世纪三十年代以后又有石英时钟发明。此新式时钟不以摆动之周期为时间之衡量，因而其构造遂与旧式之摆动完全不同。石英钟之原理系利用石英结晶体之振动而感应发生频率相同之电流。用此电流推动钟机关，使其等速转动。如能保持石英结晶体在一定之温度，则其振动频率异常稳定，因而钟机关之转动遂能永远保持等速。据研究结果，石英钟之精度远在摆钟之上，每日之或是误差可在0^秒.001之内。

上述之天文钟仅能于固定之永久天文站或天文台应用。野外观测需用携带方便之时钟，是为计时表。计时表为大型而精密之表。其发动力为弹簧，摆动部分为平衡轮。计时表与普通表之主要分别在其擒纵机构造不同及平衡轮不受温度影响。

计时表放于带有平衡环之木盒内。如携带时不受剧烈之震动则行速可保持相当稳定。惟计时表之温度补偿仅限于较小之温度变化，如温度变化过剧，其行速难免有变。故使用时必于观测前后用无线电对正，以免发生较大误差。仪器不应移至盒外，每日上弹簧发条时应有一定时间，使用时避免用其弹簧发条最松或最紧部分。

应用计时表时可由一人自望远镜观测星体，另一人观测表面时刻，或者亦可由一人兼理之，称为目耳法。其工作进行之步骤如下：首将观测望远镜对向天体方向，待天体进入视场而渐近其将通过之十字丝时，观测者注视时钟一次而开始默数其秒摆之声响。是时观测者仍在望远镜中注视星体，在星体抵达十字丝时，记下其时之秒值并估计秒下奇零之数。然后再补填其分数及时数。此项训练并不甚难，可易达2/10秒之精度。

第二目　记时仪

作精密观测之时应使用记时仪。记时仪之构造可分为二部：一为由钟机关推动之圆柱体或一盘纸条，使其等速进行；一为由电磁作用，将计时表每秒记录于圆柱体纸面上或盘纸条上（图8－6），成为等间隔之分划。此时计时表应备有通电设备，通电后每秒之末，电流即断，当电流通时，计时仪上由于电磁石之吸引使笔在纸条上绘连续之直线，每秒之末电流断之刹那间，笔亦自动提起。但在每整分之末时，则电流又不断隔，以便于在纸条上加注整分号。图8－7示其一例，其上之时、分、秒注记系事后加填者。此外则观测者可用手按钥或由测星仪器自动传录，将观测之时间记录一符号于记时仪上，因而可量得其相当之精确时间。

图8－6　记时仪

图8－7　记时刻纸条

应用盘纸记录时有用针孔记录及用墨水笔画线记录两种方法。墨水画线比较清楚易于量测，但有时可能因墨水之浓淡不宜而得极坏之结果，甚至使全部观测工作废弃。针孔方法比较可靠但不醒目，量测费时而易错。法国有一种记时仪采用盘纸法，但不用墨水而用一煤油灯烟熏黑纸面，用一细笔尖在黑烟上画线极为清楚，但熏烟设备亦须控制适宜。

应用记时仪工作可在观测者注视星体时按动电钮，作符号于记时仪之记时纸条之上，事后再在纸条上量其时间可得1/100秒之精度。