九、量日仪

十八世纪中叶，发明了按照完全不同原理工作的一种测微计，称为量日仪，因为它最初用来测定太阳的角直径。这种仪器的实际发明被归功于皮埃尔·布格埃，尽管后来发现，它的原理早已为塞文顿·萨弗里提出过；甚至勒麦似乎也曾有过给望远镜装两片活动物镜的想法（J.B.Du Hamel：Histoire，1701，p.148）。布格埃在《皇家科学院备忘录》（Mém.de l’Acad. Roy.des Sciences，1748，p.11）上描述过他的发明。图68示出早期的这种仪器（见La Lande：Astronomie，Vol.Ⅱ，pp.811ff.）。图中所示量日仪被装在其截面由虚线RRR给出的望远镜镜筒A的物镜一端。量日仪主要由两块口径和焦距均相等的透镜（或透镜片段）B和E组成；其中B是固定的，E装在底板FGHI上，旋动测微螺杆NMLO就可使这底板接近或离开B。活动指标I和固定标尺P使能够计算螺杆的整转数；测微标尺M示出不满一周的分转数，这样就可给出两片物镜之间距的准确数值。这种仪器的工作方式如同共用一片目镜的两个望远镜；在测量太阳的直径时，可在共同焦平面AAA上形成该天体的两个像ST和RV。然后，调节两片物镜，直至两个像在T处相接触。这时，把这两片透镜中心的间距除以用同一单位表示的它们的共同焦距，就可求得所求的角度。拉朗德发明了调节物镜而观测者又无需离开目镜的方法（Mém，de l’Acad. ，1754，p.597）。

詹姆斯·肖特获悉布格埃的发明后，便想起数年前塞文顿·萨弗里向皇家学会提的一条建议。他从布莱德雷那里得到了萨弗里研究报告的原文，把它发表于《哲学学报》上（1753，p.165）。1743年10月27日，布莱德雷向皇家学会宣读了这个研究报告。萨弗里在文中建议，测量太阳分别处于近地点和远地点时的视直径之差，方法是当太阳处于其视轨道的两个拱点时，形成太阳的两个并排的象，中间有很小的间隙，用测微计测量这个间隙。为了提高精确度，可把日轮大大放大，只让两个象的边缘部分的基本部分进入视野。萨弗里建议，为了得到他的双象，可把一片透镜沿平行弦分成片段，把对应的片段用纸以各种方式黏结起来（他还提出过一种用镜的类似方法）；也可将两片相同焦距的透镜并排装在一起，用一片目镜观看它们所形成的太阳的两个象。但是，萨弗里在制造这种仪器上似乎尚停留于实验阶段。

后来这个思想为约翰·多朗德所汲取。他的量日仪标志着对萨弗里和布格埃的改良，成为这种仪器的标准形式。在他的量日仪中，一片物镜沿其一个直径一分为二；两者能沿这直径线等量反向地移动可度量的距离。每个半透镜都在共同焦平面上形成自己的全象（Phil.Trans. ，1753，p.178；和1754，p.551）。图69所示的是多朗德仪器的早期形式（La Lande：Astronomie，Vol.Ⅱ，p.814 ff.）。虚线LaBGf代表望远镜的孔径，ABC、DEF是两个物镜的两半，它们与AF平行地移动。（物镜落入望远镜孔径中的部分被遮暗。）片段ABC固定于铜构架AGHI，片段DEF固定于构架KLMN。这两个构架的末端是齿条HI和MN。用一个带有万向节头的手柄转动P附近的小齿轮。这小齿轮与齿条啮合，使它们等量反向地移动，而两透镜的间距可以借助标尺Y和游标X读出，可读到五百分之一英寸。多朗德的仪器可应用于反射望远镜。图70示出这样的应用。手柄PQ用来把透镜的分裂直径转到过视野的任何所需方向，并备有读取这直径的方位角的装置。

除了测量太阳直径这一原始功能外，量日仪还可用来测定行星直径的角直径、双星的间距以及行星相对背景恒星的位置。量日仪对十九世纪初恒星视差的发现起了重要作用（特别在贝塞尔手中）。与普通的测微计相比，量日仪有这样几个优点：不管望远镜导向怎样不规则，都可用它准确地定位；甚至当太阳或月球因放大很大而仅有小部分像出现在视野中时，仍可用它来测量出它们的轮；两个像的接触部分恰好处在视野中心，而该处的观察条件最佳，而且无需配备十字准线的照明。然而，在上一世纪里，量日仪基本上废弃不用。它造价昂贵，操作繁复，要求观测者具有高超技能。它的大部分功用现在已用照相术替代。

（参见J.A.Repsold：Zur Geschichte der astronomischen Messwerkzeuge，1908。）