Содержание
- Принцип Секстанта
- Секстант Калькулятор
- Другие полезные количества
- Секстант Аппарат
- Секстант Практические применения
- Ошибки в показаниях секстанта
Исторически измерение расстояний между небесными и морскими объектами за пределами невооруженного глаза основывалось на инструментах, которые используют Землю по отношению к таким объектам, как планеты и звезды. Зная основные принципы геометрии и физики, ученые изобрели такие инструменты, как секстант для измерения углового расстояния между этими объектами. Вот где в игру вступают секстанты.
Принцип Секстанта
секстантам измерять углы, Они делают это, отражая входящие лучи света от окружающей среды или изучаемых ими объектов, так что угол луча входящего света равен углу отраженного луча. Это происходит естественным образом во всех случаях, когда свет падает на поверхности из-за характера отражения, но на практике материал и плотность зеркала слегка изменяют угол, под которым свет покидает поверхность.
Это означает, что вы можете использовать два плоских зеркала подряд друг с другом, так что свет покидает оба зеркала с двойным углом падения. Секстант использует это с индексным зеркалом и зеркалом горизонта для измерения углов между горизонтом и видимым объектом, таким как корабль в море или планета в солнечной системе.
Измеряя эти изменения в углах света, секстант может сказать вам относительная высота отдаленного объекта (называемого «неизвестным» объектом) относительно горизонта или другого объекта с высотой, которую вы уже знаете, такой как высота солнца из альманаха. Поскольку высота представляет собой линию, которая пересекается с Землей, вы можете определить, как далеко объект находится с помощью тригонометрии.
Это означает формирование прямого угла между неизвестным объектом, известным объектом и вашей собственной позицией и использование угла между двумя объектами для определения длины стороны треугольников, которая представляет расстояние до неизвестного объекта. Исторически люди использовали секстанты для измерения расстояний между любыми двумя точками на поверхности Земли. При работе с объектами в море вы можете измерить угол различия между двумя объектами, повернув секстант на его стороне.
Секстант Калькулятор
Современные технологии предоставляют новый способ понимания количественных показателей секстантов. Онлайн-калькуляторы секстантов, такие как калькулятор из морских калькуляторов, используют местоположение наблюдателя по широте и углу, под которым вы наблюдаете какое-то небесное тело, чтобы определить ошибку, вызванную носителем компаса.
Эти онлайн-приложения также могут правильно для других факторов как температура воздуха и небольшие изменения в кривизне Земли. Это делает их расчеты более точными.
Использование Морского Альманаха может дать вам количество расстояний между объектами, которые будут использоваться при выполнении измерений с использованием секстанта. Они также предлагают информацию о калькуляторах, которые больше подходят для различных расчетов и методов расчета других величин.
Другие полезные количества
Это включает в себя азимут, направление небесного объекта от наблюдателя на поверхности Земли и угол преломления, процесс, на который угол отклоняется, когда он входит в среду, которые участвуют в использовании секстантов. Вы даже можете учесть другие факторы, которые могут повлиять на показания самого инструмента-секстанта, такие как более точные значения ошибки падения и индекса.
Первый - это измерение угла между горизонтальной плоскостью через глаз наблюдателя и плоскостью через видимый горизонт от местоположения наблюдателя. Последнее является разницей между нулем, обозначенным на секстанте, и градуированным нулем самого наблюдения.
Секстант Аппарат
Секстант использует два зеркала в сочетании друг с другом. Когда вы просматриваете секстант, вы видите индексное зеркало, одно из зеркал, которое пропускает часть света, и оно изменяется в зависимости от угла зеркала. Если вы хотите определить местоположение объектов при навигации по океанам, вы можете смотреть на горизонт как неподвижную точку в этом зеркале. Зеркало горизонта находится перед частью вашего обзора, которая работает с индексным зеркалом в этом эффекте двойного зеркала.
Если бы вы изменили угол наклона индекса на определенную величину, ваше представление изменилось бы вдвое больше этой суммы в градусах. Это связано с тем, что при изменении зеркала с указательным углом изменяются как углы падения, так и углы отражения, которые являются частью процесса отражения света.
Выровняв секстант по горизонту, вы можете наблюдать изменение луча света путем изменения угла при взгляде на объекты на большом расстоянии. Когда вы смотрите через окуляр секстанта, изображения объектов должны лежать на горизонте, если вы правильно выровняете его. Затем вы можете прочитать соответствующий угол вне шкалы секстанта. Степени обычно используются для расстояний между небесными телами.
Секстанты известны своими точность, Материал и дизайн секстантов могут избавить их от источников ошибок, которые в противном случае мешали бы измерениям секстантов. В частности, металлические секстанты не должны иметь дело с вопросами преломления, сжимаемости (измерения кривизны) Земли и табулирования данных.
Секстант Практические применения
Как уже говорилось, исследователи или другие специалисты, изучающие суда в море и объекты в космосе, нуждаются в точных измерениях углов и расстояний, которые они наблюдают. Это помогает перемещаться по океанам, и секстанты были исторически важны при выполнении этих расчетов во время навигации.
Хотя современные методы навигации в настоящее время используют такие технологии, как GPS, секстанты по-прежнему полезны для понимания исторических данных, таких как исследовательская работа ученых и исследователей, таких как исследователь Бартоломью Госнолд.
Устройства, которые исследуют особенности океана, такие как дрифтеры, инструменты, которые измеряют текущие и другие характеристики, такие как температура и соленость, должны были бы точно регистрировать свои местоположения, используя особенности секстантов в начале 1900-х годов. Когда технологии радиопеленгации стали все более широко использоваться в этих областях исследований, они вытеснили секстанты и дали более точные показания траекторий дрифтеров.
Эти секстантные практические применения распространяются на оборудование для геодезии на проекты, которые будут искать расположение водохранилищ рядом с зондами для определения глубины вод. Наряду с компасами, эхолотами и другими инструментами исторические исследователи найдут для себя удобными секстанты.
Ошибки в показаниях секстанта
Другие ошибки в показаниях секстанта могут возникнуть их дизайн, Ошибка перпендикулярности возникает, когда указательное зеркало не перпендикулярно плоскости самого инструмента-секстанта. Лица, использующие секстанты, должны нажимать на указательную полосу вокруг середины дуги, которую создает секстант, и удерживать секстант горизонтально, чтобы дуга была направлена от них.
Когда объекты, которые вы видите через зеркало, выровнены правильно, эту ошибку можно уменьшить. Вы также можете отрегулировать винты на задней части указательного стекла, чтобы правильно выровнять изображения через секстант.
Боковая ошибка вызвана тем, что горизонтальное стекло не остается перпендикулярным плоскости прибора. Вы можете нажать указатель на 0 градусов и удерживать секстант вертикально для просмотра небесных объектов. Если повернуть микрометр в одном направлении, а затем в другом, отраженное изображение, которое вы видите через секстант, может перемещаться выше и ниже прямого изображения.
Если он перемещается влево или вправо, то возникает боковая ошибка. Использование регулировочных винтов для нахождения истинного и отраженного горизонтов на одной линии друг с другом может смягчить это.