La storia del teodolite
Un teodolite è uno strumento per misurare angoli verticali e orizzontali. Si usa in reti di triangolazione. Sembra un piccolo telescopio ed è usato ovunque, dai cantieri ai punti autostradali, secondo "Angular Point of View" su noaa.gov. I teodoliti misurano angoli usando principi secolari di trigonometria e assistono i rilevatori nell'identificare posizioni precise.
I fatti
Dalla geometria sappiamo che è possibile calcolare lunghezze e angoli sconosciuti di un triangolo date informazioni sugli altri angoli e lunghezze dei lati. Ad esempio, date coordinate iniziali (x,y) in coordinate piane o latitudine/longitudine, è possibile calcolare nuove coordinate misurando certi angoli e distanze (lunghezze lati del triangolo).
Caratteristiche
Sapendo questo, i rilevatori usano la triangolazione (tecnica che crea una serie di triangoli connessi per misure specifiche di angoli e distanze). I triangoli connessi servono a stabilire longitudini e latitudini, secondo "Angular Point of View" su noaa.gov. Per misure precise, usano i teodoliti.
Storia antica
L'uomo misura angoli per scopi costruttivi da secoli. Gli Egizi usarono la groma, prima versione del teodolite, per costruire le piramidi. Ci sono anche documenti che i Romani usarono strumenti come la dioptra (piastra circolare che segnava angoli), per scopi simili. Nel 1571, Leonard Digges ideò un dispositivo più simile a un teodolite primitivo chiamandolo theodolitus. Era un cerchio diviso e un quadrato con bussola al centro, secondo "Brief History of Turning Angles" su noaa.gov, ma mancava il telescopio (presente nelle versioni moderne).
Storia moderna
Il telescopio montato sul dispositivo di misura apparve verso la metà del 1700. Il dispositivo aveva anche un cerchio orizzontale con un semicerchio verticale. I primi teodoliti erano opere d'arte; fatti a mano in ottone con angoli incisi a mano. Avevano però margine d'errore significativo perché erano precisi solo quanto l'incisore. Un errore di un secondo si traduceva in un errore di un piede a 40 miglia.
Storia recente
Nel 1773, Jesse Ramsden inventò un motore divisore meccanico che permise maggiore precisione e produzione di teodoliti. Questo aumentò la disponibilità e pose l'Inghilterra all'avanguardia nella produzione. I teodoliti arrivarono negli USA nel 1815 su richiesta di Thomas Jefferson. Voleva Ferdinand Hassler, nominato Sovrintendente del Survey of the Coast, per rilevare l'America. I teodoliti rimasero quasi invariati fino agli anni '50 quando furono adottate misurazioni elettroniche di distanza.