Benutzer:AHert/Theodl

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Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Anfänge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vor dem Theodolit wurden vertikale und horizontale Winkel vor allem mit der Dioptra (Antike), dem Azimuthquadrant des Tycho Brahe (um 1580) und der Kippregel gemessen.

Der Begriff Theodelitus wurde erstmals von Leonard und Thomas Digges (1546-1595) für das von ihnen erfundene und benutzte Instrument zur vertikalen Winkelmessung geprägt.[1] Der Instrumentenbauer Humfray Cole (-1591) baute u.a. das von Digges entworfene Instrument. Es stellte einen wesentlichen Entwicklungsschritt auf dem Weg zum Theodoliten dar.[2][3] Von Erasmus Habermehl (um 1538-1606) ist ein vergleichbares Instrument überliefert.[4] Ein unsigniertes Instrument wurde wohl um 1660 in Deutschland gefertigt.[5]

Nicolas Bion beschrieb in seinem erstmals 1709 erschienenen Traité de la construction et des principaux usages des instrumens de mathematique [6] ein Vermessungsinstrument, das in der 1723 erschienen englischen Übersetzung von Edmung Stone[7] als Theodolit bezeichnet wurde.

Als Erfinder des Theodolits gilt der englische Instrumentenbauer Jonathan Sisson, der 1725 ein Instrument baute, das mit einem gegenüber den früheren Fernrohren nun deutlich leistungstärkeren Messfernrohr ausgestattet war.[8][9]

Anschließend wurden verschiene Theodolite von Londoner Instrumentenmachern, aber auch von Georg Friedrich Brander (1713-1783) [10] hergestellt.

Die Qualität der Instrumente war dabei wesentlich von der Genauigkeit der Teilkreise, also der zur Winkelmessung verwendeten Scheibe mit ihren radial angeordneten, feinen Teilstrichen abhängig. Anfangs wurde die Skaleneinteilung manuell vorgenommen. Michel Ferdinand d’Albert d’Ailly, Duc de Chaulnes und Jesse Ramsden zählten zu den ersten, die präzisere Kreisteilungsmaschinen entwickelten.[11][12]

Die großen Theodolite[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ramsdens großer Theodolit von 1787

Jesse Ramsden wurde 1784 im Namen des König Georg III. von der Royal Society beauftragt, einen Theodoliten für die von Cassini de Thury angeregte Englisch-Französische Trigonometrische Vermessung anzufertigen. Es sollte das beste Instrument seiner Zeit werden. Dementsprechend brauchte Ramsden, der zwar ein renommierter Instrumentenbauer, aber auch für seine ständigen Verspätungen bekannt war, mit seiner 40 Mann starken Werkstatt drei Jahre für die Herstellung des Geräts, das er 1787 auslieferte. Er hatte wohl die mit der Herstellung verbundenen Schwierigkeiten nicht richtig eingeschätzt und fügte immer wieder Verbesserungen in die bereits begonnene Produktion ein. Der große Kreis des Theodoliten hatte einen Durchmesser von 3 ft (= 0,92 m).[13][14] Seine Skalen wurden erstmals nicht manuell, sondern mit der von Ramsden entwickelten Kreisteilungsmaschine hergestellt.[15] Für das benötigte Flintglas hatten damals die Glashütten in Cork, Irland und Birmingham ein Monopol.[16] Er wog insgesamt 200 Pfund (rund 91 kg). Für den Transport wurde er in zwei Kisten aus Kiefernholz verpackt, eine für das Untergestell und eine für das Fernrohr. Ein Mahagonikasten enthielt die Einzelteile. Das nötige Drumherum (Zelt, Seile, Gerüste, Schemel etc.) wogen noch einmal so viel. Transportiert wurde er mit einem gefederten Fuhrwerk, gezogen von zwei, manchmal vier Pferden.[17] Dieser Theodolit wurde später der große Theodolit von 1787, der Royal Society Theodolit oder kurz der Ramsden RS genannt.

Ramsden baute für die East India Company einen zweiten, geringfügig verbesserten Theodolit, der von dieser aber nicht abgenommen wurde, da er einen höheren Preis verlangte. Charles Lennox, 3. Duke of Richmond, von 1784 bis 1795 Master-General of the Ordnance, ergriff die Gelegenheit, den Theodolit 1791 für £373.14s. für das Board of Ordnance zu erwerben. Der Erwerb gilt als Gründungsdatum des Ordnance Survey, das mit diesem Theodolit dann die Trigonometrische Vermessung von Großbritannien und Irland durchführte. Dieses Instrument wird Board of Ordnance oder kurz BO Theodolit genannt.[17][18]

1794 erhielt Ramsden den Auftrag für einen dritten Theodolit von Ferdinand Rudolph Hassler, der Johann Georg Tralles bei Vermessungen von Teilen der Schweiz unterstützte. Der Theodolit kam 1797 nach Bern, das im folgenden Jahr französisch besetzt und Teil der Helvetischen Republik wurde. Der Theodolit wurde dann nur als Passageninstrument benutzt.[17]

Die East India Company beauftragte William Cary, einen ehemaligen Mitarbeiter Ramsdens, mit einem ähnlichen Theodolit für die Große Trigonometrische Vermessung Indiens, der 1802 in Madras von William Lambton in Empfang genommen wurde. Sein Nachfolger George Everest erhielt einen neuen, von Troughton & Simms in den Jahren 1827 bis 1830 gebauten, entsprechend moderneren Theodolit. Es wog insgesamt 1051 Pfund (477 kg) und wurde in drei Teile aufgeteilt und an Bambusstangen befestigt von mehreren Trägern zu Fuß, aber niemals in einem Fuhrwerk befördert. 1874 kam ein neues, insgesamt 1455 Pfund (660 kg) zur Beobachtung eines Venustransits in Indien an.[17]

Reichenbachs kleinere Theodolite[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Georg Reichenbach hatte schon als junger Mann verstanden, dass er mit einer noch genaueren Kreisteilungsmaschine kleinere Teilkreise und damit auch kleinere Theodolite herstellen könne. In der Werkstatt von Joseph Liebherr gelang es ihm bald, eine Teilungsmaschine mit einem kleinen Normalkreis herzustellen, von dem aus Teilungen auf andere Kreise übertragen werden konnten.[19] Mit der Erweiterung der Werkstatt mit Hilfe von Joseph Utzschneider zu dem Mathematisch-Feinmechanischen Institut und der Gründung des Optischen Instituts zusammen mit Utzschneider und Joseph Fraunhofer wurden die Grundlagen für eine erfolgreiche Produktion optischer Instumente gelegt. Fraunhofers Erfolg bei der Herstellung von Flintglas in der Fraunhofer-Glashütte beendete die Abhängigkeit von dem britschen Monopol.



Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Leonard Digges, Thomas Digges: A geometrical practise, named Pantometria. London 1571, The first Booke, The 27. Chapter (Scan S. 72), auf University Libraries, The University of Oklahoma
  2. G. L’E. Turner: The Instrument Makers of Elizabethan England. S. 25 (PDF; S. 8)
  3. Humfrey Cole auf Epact, mhs.ox.ac.uk
  4. Theodolite built by Erasmus Habermel auf museo galileo, catalogue.museogalileo.it
  5. Altazimut-Theodolit, um 1660
  6. Traité de la construction et des principaux usages des instrumens de mathematique. La Veuve de Jean Boudot, Jacques Collombat, Jean Boudot fils, Paris 1709 (Digitalisat auf Gallica) (Planche Quatorzième, page 166 (vue 207))
  7. Edmund Stone: The Construction and Principal Uses of Mathematical Instruments, Translated from the French of M. Bion ..., To which was Added, The Construction and Uses of such Instruments as are omitted by M. Bion; particularly of those invented or improved by the English. London 1723
  8. Bilder des Theodoliten (Smithsonian)
  9. Bild des Theodoliten (British Museum)
  10. Theodolite von Brander in der Gründungdssammlung des Deutschen Museums auf digital.deutsches-museum.de
  11. Rudolf Wolf: Geschichte der Astronomie. In: Geschichte der Wissenschaften in Deutschland. Neuere Zeit. Auf Veranlassung und mit Unterstützung Seiner Majestaet des Königs von Bayern, Maximilian II. hrsg. durch die Historische Commission bei der Königl. Academie der Wissenschaften. Band 16. Oldenbourg, München 1877, S. 568 (digitale-sammlungen.de).
  12. Johann Adolf Repsold: Zur Geschichte der astronomischen Messwerkzeuge. Wilhelm Engelmann, Leipzig 1908, S. 80 (Digitalisat im Internet Archivehttp://vorlage_digitalisat.test/1%3D%7B%7B%7B1%7D%7D%7D~GB%3D~IA%3Dbub_gb_ZWrkAAAAMAAJ~MDZ%3D%0A~SZ%3Dn277~doppelseitig%3D~LT%3DDigitalisat%20im%20Internet%20Archive~PUR%3D).
  13. Eine detaillierte Beschreibung des Theodoliten ist im Abschlussbericht der Englisch-Französischen Trigonometrischen Vermessung enthalten: William Roy: An Account of the Trigonometrical Operation, Whereby the Distance between the Meridians of the Royal Observatories of Greenwich and Paris Has Been Determined. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1790, Band 80, S. 111, S. 135 ff, mit Tafeln III - VI. (doi:10.1098/rstl.1790.0015)
  14. Giuseppe Piazzi: XLV. Account of the Life and Labours of the late Mr. Ramsden, in a Letter from Professor Piazzi, of Palermo, to M. De Lalande†. In: Alexander Tilloch (Hrsg.): Philosophical Magazine. Band 16. London 1803, S. 253–262 (Volltext in der Google-Buchsuche).
  15. Johann Adolf Repsold: Zur Geschichte der astronomischen Messwerkzeuge. Wilhelm Engelmann, Leipzig 1908, S. 79, Fig. 126 (Digitalisat im Internet Archivehttp://vorlage_digitalisat.test/1%3D%7B%7B%7B1%7D%7D%7D~GB%3D~IA%3Dbub_gb_ZWrkAAAAMAAJ~MDZ%3D%0A~SZ%3Dn275~doppelseitig%3D~LT%3DDigitalisat%20im%20Internet%20Archive~PUR%3D). Abbildung: Ramsden’s Theilmaschine, 1773
  16. Charles Wolf: Histoire de l'Observatoire de Paris, de sa fondation à 1793. Gauthier-Villars, Paris 1902, S. 298 (Digitalisat auf Gallica).
  17. a b c d Jane Insley: The Tale of the Great Theodolites auf fig.net, der Website der International Federation of Surveyors
  18. Abbildung des Ramsden-Theodolit von 1791 (BO Theodolit)
  19. Rudolf Wolf: Geschichte der Astronomie. S. 570 (digitale-sammlungen.de).