Obsah
- Sextantný princíp
- Kalkulačka Sextant
- Ďalšie užitočné množstvá
- Sextant Aparáty
- Rozsiahle praktické aplikácie
- Chyby v ďalších čítaniach
Historicky sa meranie vzdialeností medzi nebeskými a morskými objektmi za voľným okom spoliehalo na nástroje, ktoré využívajú Zem vo vzťahu k týmto objektom, ako sú planéty a hviezdy. Vedci poznajú základné princípy geometrie a fyziky, vymysleli nástroje ako sextant na meranie uhlovej vzdialenosti medzi týmito objektmi. To je miesto, kde sa hrajú sextanty.
Sextantný princíp
Sextant zmerajte uhly, Robia to tak, že odrážajú prichádzajúce lúče svetla z prostredia alebo predmetov, ktoré študujú tak, že uhol lúča prichádzajúceho svetla sa rovná uhlu odrazeného lúča. Toto sa prirodzene vyskytuje vo všetkých prípadoch dopadu svetla na povrchy v dôsledku povahy odrazu, ale v skutočnosti materiál a hustota zrkadla mierne menia uhol, pod ktorým svetlo opúšťa povrch.
To znamená, že môžete použiť dve rovinné zrkadlá za sebou, takže svetlo opúšťa obe zrkadlá s dvojnásobným uhlom dopadu. Sextant to používa s indexovým zrkadlom a horizontálnym zrkadlom na meranie uhlov medzi horizontom a viditeľným objektom, ako je napríklad loď na mori alebo planéta v slnečnej sústave.
Meraním týchto zmien uhlov svetla vám môže povedať sextant relatívna výška vzdialeného objektu (označovaného ako „neznámy“ objekt) vzhľadom na horizont alebo iný objekt s nadmorskou výškou, ktorú už poznáte, napríklad nadmorskú výšku slnka z almanachu. Pretože nadmorská výška predstavuje priamku, ktorá sa pretína so Zemou, pomocou trigonometrie môžete určiť, ako ďaleko je objekt.
To znamená vytvoriť pravý uhol medzi neznámym objektom, známym objektom a vašou vlastnou pozíciou a pomocou uhla medzi dvoma objektmi určiť dĺžku strany trojuholníkov, ktorá predstavuje vzdialenosť od neznámeho objektu. Historicky by ľudia používali sextanty na meranie vzdialeností medzi akýmikoľvek dvoma bodmi na zemskom povrchu. Pri zaobchádzaní s predmetmi na mori môžete zmerať uhol rozdielu medzi dvoma objektmi otočením sextantu po jeho boku.
Kalkulačka Sextant
Moderná technológia poskytuje nový spôsob pochopenia miery sextantu. Online sextantné kalkulačky, ako napríklad kalkulačky z námorných kalkulačiek, používajú polohu pozorovateľa podľa zemepisnej šírky a uhla, pod ktorým pozorujete nejaké nebeské teleso, aby určili chybu spôsobenú nositeľom kompasu.
Tieto online aplikácie môžu tiež korekcia pre ďalšie faktory ako je teplota vzduchu a malé odchýlky v zakrivení Zeme. Vďaka tomu sú ich výpočty presnejšie.
Pomocou námorného almanachu môžete určiť počet vzdialeností medzi objektmi, ktoré sa majú použiť pri vykonávaní meraní pomocou sextantu. Poskytujú tiež informácie o kalkulačkách, ktoré sú vhodnejšie pre rôzne výpočty a metódy výpočtu iných množstiev.
Ďalšie užitočné množstvá
To zahŕňa azimut, smer nebeského objektu od pozorovateľa na zemskom povrchu a uhol lomu, proces, ktorým sa uhol vychýli, keď vstúpi na médium, ktoré sú zapojené do použitia sextantov. Môžete dokonca zodpovedať za ďalšie faktory, ktoré môžu trápiť hodnoty samotného sextantného nástroja, ako napríklad presnejšie hodnoty chyby dip a index.
Prvým z nich je meranie uhla medzi horizontálnou rovinou cez oko pozorovateľa a rovinou cez viditeľný horizont z polohy pozorovateľov. Posledný menovaný je rozdiel medzi nulou označenou v sextante a odstupňovanou nulou samotného pozorovania.
Sextant Aparáty
Sextant používa dve zrkadlá v kombinácii jeden s druhým. Keď sa pozriete cez sextant, môžete vidieť indexové zrkadlo, jedno zo zrkadiel, ktoré prepúšťa niektoré svetlo, a mení sa na základe uhla zrkadla. Ak chcete určiť polohu objektov pri navigácii v oceánoch, môžete týmto zrkadlom pozerať na obzor ako pevný bod. Horizontálne zrkadlo leží pred časťou vášho pohľadu, ktorá pracuje s indexovým zrkadlom v tomto dvojitom zrkadlovom efekte.
Keby ste zmenili uhol indexu o určitú hodnotu, váš pohľad by sa zmenil v stupňoch o dvojnásobok. Dôvodom je skutočnosť, že zmena zrkadla indexového uhla mení uhly dopadu aj odrazu, ktoré sú súčasťou procesu odrážania svetla.
Zarovnaním sextantu pozdĺž horizontu môžete pozorovať zmenu lúča svetla zmenou uhla pri pohľade na objekty vo veľkých vzdialenostiach. Keď sa pozriete okulárom sextantu, obrázky objektov by mali zostať na obzore, ak ste ich zarovnali správne. Potom môžete prečítať príslušný uhol z mierky sextantu. Stupne sa všeobecne používajú na vzdialenosti medzi nebeskými telesami.
Sextanty sú známe pre svoje presnosť, Materiál a konštrukcia sextantov ich môže zbaviť zdrojov chýb, ktoré by inak namáhali merania sextantu. Obzvlášť kovové sextanty sa nemusia zaoberať problémami lomu, oblatity (meranie zakrivenia) Zeme a tabeláciou údajov.
Rozsiahle praktické aplikácie
Ako už bolo uvedené, vedci alebo iní odborníci, ktorí študujú plavidlá na mori a predmety vo vesmíre, potrebujú presné merania uhlov a vzdialeností, ktoré pozorujú. Pomáha to pri navigácii po oceánoch a pri výpočte týchto výpočtov počas navigácie boli historicky dôležité sextanty.
Aj keď moderné navigačné metódy teraz používajú technológiu, ako je GPS, sextanty sú stále užitočné na pochopenie historických údajov, napríklad výskumných prác vedcov a výskumníkov, ako je napríklad prieskumník Bartholomew Gosnold.
Zariadenia, ktoré skúmajú vlastnosti oceánu, ako sú unášače, nástroje, ktoré merajú súčasné a iné vlastnosti, ako je teplota a slanosť, by mali svoje polohy presne zaznamenať pomocou funkcií sextantov na začiatku 20. storočia. Keď sa v týchto oblastiach výskumu začali využívať technológie rádiového smerovania, začali sa presúvať v sextantoch a presnejšie čítali trajektórie unášačov.
Tieto sextantné praktické aplikácie sa rozširujú na geodetické zariadenia až po projekty, ktoré budú hľadať polohu nádrží popri znejúcich póloch na určenie hĺbky vody. Popri kompasoch, ozvučniciach a iných nástrojoch by historickí vedci našli medzi ich nástrojmi hodné sextanty.
Chyby v ďalších čítaniach
Môžu sa vyskytnúť ďalšie chyby v odčítaných údajoch ich dizajn, Chyba kolmosti nastane, keď indexové zrkadlo nie je kolmé na rovinu samotného sextantového nástroja. Jednotlivci, ktorí používajú sextanty, by mali pritlačiť ukazovateľ okolo stredu oblúka, ktorý sextant vytvára, a držať sextant horizontálne tak, aby bol oblúk smerom od nich.
Ak sú objekty, ktoré vidíte cez zrkadlo, zarovnané správne, túto chybu je možné znížiť. Môžete tiež nastaviť skrutky na zadnej strane indexového skla, aby ste obrázky správne zarovnali cez sextant.
Bočná chyba je spôsobená tým, že horizontálne sklo nezostáva kolmo na rovinu nástroja. Ak chcete zobraziť nebeské objekty, môžete indexový pruh stlačiť pri 0 stupňoch a podržať vertikálne vertikálne. Ak mikrometer otočíte jedným smerom a potom druhým, odrazený obraz, ktorý vidíte cez sextant, sa môže pohybovať nad a pod priamym obrazom.
Ak sa pohybuje vľavo alebo vpravo, potom sa vyskytne bočná chyba. To môže zmierniť pomocou nastavovacích skrutiek na nájdenie skutočných a odrazených horizontov v tej istej línii.