Περιεχόμενο
- Αρχή Sextant
- Sextant Calculator
- Άλλες χρήσιμες ποσότητες
- Συσκευή Sextant
- Sextant Πρακτικές Εφαρμογές
- Σφάλματα στις Sextant Readings
Ιστορικά, η μέτρηση των αποστάσεων μεταξύ ουράνιων και θαλάσσιων αντικειμένων πέρα από το γυμνό μάτι βασίστηκε σε όργανα που εκμεταλλεύονται τη Γη σε σχέση με τα αντικείμενα όπως οι πλανήτες και τα αστέρια. Γνωρίζοντας βασικές αρχές της γεωμετρίας και της φυσικής, οι επιστήμονες εφευρέθηκαν εργαλεία όπως το σέξτον για τη μέτρηση της γωνιακής απόστασης μεταξύ αυτών των αντικειμένων. Αυτός είναι ο τόπος όπου εμφανίζονται τα sextants.
Αρχή Sextant
Sextants γωνίες μέτρησης. Το κάνουν αυτό αντανακλώντας τις εισερχόμενες ακτίνες φωτός από το περιβάλλον ή αντικείμενα που μελετούν έτσι ώστε η γωνία της ακτίνας του εισερχόμενου φωτός να ισούται με τη γωνία της ακτίνας που αντανακλάται. Αυτό συμβαίνει φυσικά σε όλες τις περιπτώσεις φωτός που προσπίπτει σε επιφάνειες λόγω της φύσης της αντανάκλασης, αλλά στην πράξη το υλικό και η πυκνότητα του καθρέφτη αλλάζουν ελαφρώς τη γωνία από την οποία φεύγει το φως.
Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο επίπεδα κάτοπτρα διαδοχικά μεταξύ τους έτσι ώστε το φως να αφήνει και τους δύο καθρέφτες με διπλάσια γωνία πρόσπτωσης. Το sextant το χρησιμοποιεί με το κάτοπτρο ευρετηρίου και τον καθρέφτη ορίζοντα για τη μέτρηση γωνιών μεταξύ του ορίζοντα και ενός ορατού αντικειμένου, όπως ένα πλοίο στη θάλασσα ή ένας πλανήτης στο ηλιακό σύστημα.
Με τη μέτρηση αυτών των αλλαγών στις γωνίες φωτός, ένα sextant μπορεί να σας πει το σχετικό υψόμετρο ενός αντικειμένου που βρίσκεται πολύ μακριά (αναφέρεται ως "άγνωστο" αντικείμενο) σε σχέση με τον ορίζοντα ή άλλο αντικείμενο με υψόμετρο που ήδη γνωρίζετε, όπως το υψόμετρο του ήλιου από ένα ημερολόγιο. Επειδή το υψόμετρο αντιπροσωπεύει τη γραμμή που διασταυρώνεται με τη Γη, μπορείτε να καθορίσετε πόσο μακριά το αντικείμενο χρησιμοποιεί τριγωνομετρία.
Αυτό σημαίνει να σχηματίσετε μια ορθή γωνία μεταξύ του άγνωστου αντικειμένου, του γνωστού αντικειμένου και της δικής σας θέσης και χρησιμοποιώντας τη γωνία μεταξύ των δύο αντικειμένων για να καθορίσετε το μήκος της πλευράς των τριγώνων που αντιπροσωπεύει την απόσταση από το άγνωστο αντικείμενο. Ιστορικά, οι άνθρωποι θα χρησιμοποιούσαν sextants για να μετρήσουν αποστάσεις μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σημείων στην επιφάνεια της Γης. Όταν ασχολείσθε με αντικείμενα στη θάλασσα, μπορείτε να μετρήσετε τη γωνία διαφοράς μεταξύ δύο αντικειμένων στρέφοντας το sextant από την πλευρά του.
Sextant Calculator
Η σύγχρονη τεχνολογία παρέχει έναν νέο τρόπο κατανόησης των ποσοτήτων των δειγμάτων. Οι online υπολογιστές sextant, όπως ο υπολογιστής Nautical Calculators, χρησιμοποιούν τη θέση του παρατηρητή με γεωγραφικό πλάτος και τη γωνία με την οποία παρατηρείτε κάποιο ουράνιο σώμα για να προσδιορίσετε το σφάλμα που οφείλεται στον φορέα πυξίδας.
Αυτές οι ηλεκτρονικές εφαρμογές μπορούν επίσης να διορθώσετε άλλους παράγοντες όπως η θερμοκρασία του αέρα και οι μικρές μεταβολές της καμπυλότητας της Γης. Αυτό κάνει τους υπολογισμούς τους πιο ακριβείς.
Χρησιμοποιώντας ένα Ναυτικό Ημερολόγιο μπορεί να σας δώσει τον αριθμό των αποστάσεων μεταξύ των αντικειμένων που θα χρησιμοποιήσετε κατά τη διενέργεια μετρήσεων χρησιμοποιώντας ένα sextant. Προσφέρουν επίσης πληροφορίες σχετικά με υπολογιστές που είναι πιο κατάλληλοι για διάφορους υπολογισμούς και μεθόδους υπολογισμού άλλων ποσοτήτων.
Άλλες χρήσιμες ποσότητες
Αυτό περιλαμβάνει το αζιμούθιο, την κατεύθυνση ενός ουράνιου αντικειμένου από τον παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης και τη γωνία διάθλασης, τη διαδικασία με την οποία εκτρέπεται μια γωνία όταν εισέρχεται σε ένα μέσο, τα οποία εμπλέκονται στη χρήση των sextants. Μπορείτε να υπολογίσετε ακόμη και άλλους παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν τις μετρήσεις ενός ίδιου του sextant οργάνου, όπως πιο συγκεκριμένες τιμές του σφάλματος εμβάπτισης και δείκτη.
Το πρώτο είναι μια μέτρηση της γωνίας μεταξύ του οριζόντιου επιπέδου μέσα από το μάτι των παρατηρητών και το επίπεδο μέσα από τον ορατό ορίζοντα από τη θέση των παρατηρητών. Η τελευταία είναι η διαφορά μεταξύ του μηδενός όπως υποδηλώνεται στο sextant και του βαθμολογημένου μηδενός της ίδιας της παρατήρησης.
Συσκευή Sextant
Το sextant χρησιμοποιεί δύο καθρέφτες σε συνδυασμό με το ένα το άλλο. Όταν κοιτάξετε μέσα από ένα sextant, μπορείτε να δείτε έναν καθρέφτη ευρετηρίου, έναν από τους καθρέφτες που αφήνουν μέρος του φωτός να περάσει και αλλάζει με βάση τη γωνία του καθρέφτη. Εάν θέλετε να καθορίσετε τη θέση των αντικειμένων κατά την πλοήγηση στους ωκεανούς, μπορείτε να δείτε τον ορίζοντα ως σταθερό σημείο μέσω αυτού του καθρέφτη. Ο καθρέφτης ορίζοντα βρίσκεται μπροστά σε ένα μέρος της άποψης που λειτουργεί με τον καθρέπτη ευρετηρίου σε αυτό το φαινόμενο διπλού καθρέφτη.
Εάν επρόκειτο να αλλάξετε τη γωνία του δείκτη κατά ένα ορισμένο ποσό, η άποψή σας θα αλλάξει κατά διπλάσιο εκείνου του ποσού σε μοίρες. Αυτό συμβαίνει επειδή η αλλαγή του καθρέφτη γωνίας ευρετηρίου αλλάζει τόσο τις γωνίες πρόσπτωσης όσο και την αντανάκλαση που αποτελούν μέρος της διαδικασίας του φωτός που αναπηδά πάνω του.
Ευθυγραμμίζοντας το sextant κατά μήκος του ορίζοντα, μπορείτε να παρατηρήσετε την αλλαγή της ακτίνας του φωτός αλλάζοντας τη γωνία όταν κοιτάτε αντικείμενα σε μεγάλες αποστάσεις μακριά. Όταν κοιτάζετε μέσα από τον προσοφθάλμιο του σέξτοντα, οι εικόνες των αντικειμένων πρέπει να στηρίζονται στον ορίζοντα, αν το ευθυγραμμίσετε σωστά. Στη συνέχεια, μπορείτε να διαβάσετε την κατάλληλη γωνία από την κλίμακα του sextant. Οι βαθμοί χρησιμοποιούνται γενικά για τις αποστάσεις μεταξύ των ουράνιων σωμάτων.
Τα sextants είναι γνωστά για τους ακρίβεια. Το υλικό και ο σχεδιασμός των sextants μπορούν να τους απαλλάξουν από πηγές σφάλματος που διαφορετικά θα έπλητταν τις sextant μετρήσεις. Συγκεκριμένα, τα μεταλλικά πρόσθετα δεν έχουν να αντιμετωπίσουν ζητήματα διάθλασης, ακαμψίας (μέτρηση καμπυλότητας) της Γης και καταμέτρησης δεδομένων.
Sextant Πρακτικές Εφαρμογές
Όπως αναφέρθηκε, οι ερευνητές ή άλλοι επαγγελματίες που μελετούν πλοία στη θάλασσα και αντικείμενα στο διάστημα χρειάζονται τις ακριβείς μετρήσεις των γωνιών και των αποστάσεων που παρατηρούν. Αυτό βοηθά την πλοήγηση στους ωκεανούς, και οι sextants ήταν ιστορικά σημαντικές για την πραγματοποίηση αυτών των υπολογισμών κατά τη διάρκεια της πλοήγησης.
Αν και οι σύγχρονες μέθοδοι πλοήγησης χρησιμοποιούν τώρα τεχνολογία όπως το GPS, τα sextants είναι ακόμα χρήσιμα για την κατανόηση ιστορικών δεδομένων όπως το ερευνητικό έργο επιστημόνων και ερευνητών όπως ο εξερευνητής Bartholomew Gosnold.
Συσκευές που διερευνούν χαρακτηριστικά του ωκεανού, όπως drifters, εργαλεία που λαμβάνουν μετρήσεις σημερινών και άλλων χαρακτηριστικών όπως η θερμοκρασία και η αλατότητα, θα έχουν τις θέσεις τους καταγραμμένες με ακρίβεια χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά των sextants στις αρχές του 1900. Όταν οι τεχνολογίες ραδιοφωνικής κατεύθυνσης άρχισαν να βλέπουν ότι αυξανόταν η χρήση τους σε αυτούς τους τομείς έρευνας, έκαναν εκτοπισμό των sextants και έδωσαν ακριβέστερες αναγνώσεις τροχιών κίνησης.
Αυτές οι πρακτικές εφαρμογές εξάπλωσης επεκτείνονται σε εξοπλισμό γεωγραφικής τοποθέτησης σε έργα που θα αναζητούσαν τις θέσεις των δεξαμενών δίπλα στους ακανόνιστους πόλους για να καθορίσουν τα βάθη των υδάτων. Παράλληλα με τις πυξίδες, τους ανιχνευτές ηχώς και άλλα εργαλεία, οι ιστορικοί ερευνητές θα βρουν τα sextants πρακτικά μεταξύ των εργαλείων τους.
Σφάλματα στις Sextant Readings
Άλλα λάθη στις sextant αναγνώσεις μπορεί να προκύψουν μέσω σχεδιασμό τους. Το σφάλμα της κάθετης κατανομής εμφανίζεται όταν ο καθρέπτης δείκτης δεν είναι κάθετος προς το επίπεδο του ίδιου του μέσου. Τα άτομα που χρησιμοποιούν sextants πρέπει να πιέσουν τη γραμμή ευρετηρίου γύρω από τη μέση του τόξου που το sextant δημιουργεί και κρατάει το sextant οριζόντια με το τόξο στραμμένο μακριά από αυτά.
Όταν τα αντικείμενα που βλέπετε μέσω του καθρέφτη είναι ευθυγραμμισμένα σωστά, αυτό το σφάλμα μπορεί να μειωθεί. Μπορείτε επίσης να ρυθμίσετε τις βίδες στο πίσω μέρος του γυαλιού δείκτη για να ευθυγραμμίσετε τις εικόνες σωστά μέσα από το sextant.
Το πλευρικό σφάλμα προκαλείται από το γυαλί ορίζοντα που δεν παραμένει κάθετο στο επίπεδο του οργάνου. Μπορείτε να πατήσετε τη μπάρα ευρετηρίου στους 0 μοίρες και να κρατήσετε το sextant κάθετα για να δείτε ουράνια αντικείμενα. Εάν γυρίσετε το μικρόμετρο προς τη μία κατεύθυνση και μετά την άλλη, η εικόνα που βλέπετε μέσω του sextant μπορεί να μετακινηθεί πάνω και κάτω από την άμεση εικόνα.
Αν μετακινηθεί αριστερά ή δεξιά, τότε εμφανίζεται το πλαϊνό σφάλμα. Χρησιμοποιώντας τις βίδες ρύθμισης για να βρείτε τους αληθινούς και ανακλώμενους ορίζοντες στην ίδια γραμμή μεταξύ τους μπορεί να μετριάσει αυτό.