Teodolit jednoduše i složitěji

V roce 1971 vydalo Státní pedagogické nakladatelství Praha knihu UNESCO Základy přírodních věd v pokusech. Kniha obsahuje množství návodů na realizaci pokusů z biologie, geologie, astronomie, fyziky, meteorologie, hydrauliky, mechaniky, akustiky, termomechaniky, magnetismu, elektrotechniky, optiky a anatomie, najdete zde řadu návodů na stavbu jednoduchých učebních pomůcek a vědeckých aparatur. Je to jedna z těch skvělých knížek, vzniklých z praxe a pro praxi, jakých není nikdy dost. Stále je velice užitečná jako zdroj inspirace pro zájmové kroužky a vědecké kluby mládeže. Publikaci snad ještě najdete ve školních a okresních knihovnách.

Pro ukázku zde představujeme návod na zhotovení jednoduchého teodolitu, doplněný popisem zdokonaleného přístroje, zhotoveného v Q-klubu.

Jednoduchý teodolit nebo astrolábium

Jednoduchý teodolit nebo astrolábium si uděláte tak, že k základně úhloměru připevníte pečetním voskem, nebo klihem slámku na pití. Úhloměr je k nosné tyči připevněn šroubem, na jehož hlavě je zavěšena olovnice. Olovnice bude zajišťovat svislý směr nosné tyče a její pomocí se rovněž měří úhel, pod kterým uvidíte hvězdu, nebo jiný předmět.

Zlepšený model, který umožní zjišťovat kromě výšky hvězdy nad obzorem i její polohu vzhledem k poledníku (azimut), je možno zhotovit tak, že se nosná tyč upevní k postavci pomocí šroubu a dvou podložek. Kousek plechu připevněný k tyči bude ukazovat úhel na vodorovné stupnici. Takovými přístroji dříve bylo učiněno mnoho objevů.

Teodolit zhotovený v Q-klubu se liší od popsaného přístroje v několika detailech. Základní deska je trojúhelníková, opatřena třemi nožičkami. Z nich je jedna pevná a dvě šroubovací, aby bylo umožněno nastavit přesně vodorovnou rovinu přístroje. Šroubovací nožičky mají na sobě připevněné kotouče (točítka), pro jemné otáčení rukou. Na základní desce je malá kulovitá vodováha, podle níž se vodorovná rovina přístroje ustavuje. Současně je zde umístěn malý kompas. Jehož stupnice je zorientovaná souhlasně se stupnicí vodorovného úhloměru. Kompas umožňuje správné odečítání azimutu. Svislá otáčivá tyč je opatřena velkým tlačítkem pro usnadnění manipulace.

Těmito doplňky jsme náš model teodolitu trochu přiblížili současnosti. Doplnění optickými systémy, které by umožnily odečítání úhlů s velkou přesností, je pro domácí experimentátory asi nad jejich technické možnosti – ale co takhle namontovat na přístroj laserové ukazovátko?
Nebo ultrazvukový dálkoměr? Infračervené či jiné čidlo? Krokové motory pro oba rotační pohyby? Snímače úhlů natočení pro inkrementální či absolutní odečítání úhlů? Ve spojení s počítačem pak můžeme přístroj používat v nových aplikacích.

Kdo přijde s takto či jinak vylepšeným teodolitem na příští výstavu QUIDEX?