Ιστορικά, η μέτρηση των αποστάσεων μεταξύ ουράνιων και θαλάσσιων αντικειμένων πέρα από το γυμνό μάτι έχει βασίστηκε σε όργανα που εκμεταλλεύονται τη Γη σε σχέση με εκείνα τα αντικείμενα όπως πλανήτες και αστέρια. Γνωρίζοντας τις βασικές αρχές της γεωμετρίας και της φυσικής, οι μελετητές ανακάλυψαν εργαλεία όπως το εξάγωνο για τη μέτρηση της γωνιακής απόστασης μεταξύ αυτών των αντικειμένων. Εκεί μπαίνουν στο παιχνίδι οι σέξι.
Sextant Αρχή
Διαχωριστικά μέτρηση γωνιών. 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 ανακλώμενης ακτίνας. Αυτό συμβαίνει φυσικά σε όλες τις περιπτώσεις ελαφρού συμβάντος σε επιφάνειες λόγω της φύσης της ανάκλασης, αλλά, σε πρακτικά, το υλικό και η πυκνότητα του καθρέφτη αλλάζουν ελαφρώς τη γωνία στην οποία το φως φεύγει από το επιφάνεια.
Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο επίπεδα καθρέφτες διαδοχικά μεταξύ τους έτσι ώστε το φως να αφήνει και τους δύο καθρέφτες με διπλή γωνία πρόσπτωσης. Το εξάγωνο το χρησιμοποιεί με τον ευρετήριο καθρέφτη και τον οριζόντιο καθρέφτη για τη μέτρηση γωνιών μεταξύ του ορίζοντα και ενός ορατού αντικειμένου, όπως ένα πλοίο στη θάλασσα ή ένας πλανήτης στο ηλιακό σύστημα.
Μετρώντας αυτές τις αλλαγές στις γωνίες του φωτός, ένα εξάγωνο μπορεί να σας πει το σχετικό υψόμετρο ενός αντικειμένου πολύ μακριά (αναφέρεται ως "άγνωστο" αντικείμενο) σε σχέση με τον ορίζοντα ή άλλο αντικείμενο με υψόμετρο που γνωρίζετε ήδη, όπως το υψόμετρο του ήλιου από ένα αλμανάκ. Επειδή το υψόμετρο αντιπροσωπεύει τη γραμμή που τέμνει με τη Γη, μπορείτε να προσδιορίσετε πόσο μακριά το αντικείμενο χρησιμοποιεί τριγωνομετρία.
Αυτό σημαίνει να σχηματίσετε μια σωστή γωνία μεταξύ του άγνωστου αντικειμένου, του γνωστού αντικειμένου και της δικής σας θέσης και να χρησιμοποιήσετε τη γωνία μεταξύ των δύο αντικειμένων για τον προσδιορισμό του μήκους της πλευράς του τριγώνου που αντιπροσωπεύει την απόσταση από το άγνωστο αντικείμενο. Ιστορικά, οι άνθρωποι θα χρησιμοποιούσαν μεσάζοντα για να μετρήσουν τις αποστάσεις μεταξύ των δύο σημείων στην επιφάνεια της Γης. Όταν ασχολείστε με αντικείμενα στη θάλασσα, μπορείτε να μετρήσετε τη γωνία διαφοράς μεταξύ δύο αντικειμένων περιστρέφοντας το εξάγωνο στο πλάι του.
Υπολογιστής Sextant
Η σύγχρονη τεχνολογία παρέχει έναν νέο τρόπο κατανόησης των ποσοτήτων που μετρούν τα διαχωριστικά. Οι ηλεκτρονικές αριθμητικές αριθμομηχανές, όπως αυτές της Nautical Calculators, χρησιμοποιούν την τοποθεσία του παρατηρητή έως γεωγραφικό πλάτος και τη γωνία με την οποία παρατηρείτε κάποιο ουράνιο σώμα για να προσδιορίσετε το σφάλμα λόγω της πυξίδας φορέας.
Αυτές οι διαδικτυακές εφαρμογές μπορούν επίσης σωστό για άλλους παράγοντες όπως η θερμοκρασία του αέρα και οι μικρές διακυμάνσεις στην καμπυλότητα της Γης. Αυτό κάνει τους υπολογισμούς τους πιο ακριβείς.
Η χρήση ενός Nautical Almanac μπορεί να σας δώσει τον αριθμό των αποστάσεων μεταξύ των αντικειμένων που πρέπει να χρησιμοποιείτε κατά την εκτέλεση μετρήσεων χρησιμοποιώντας ένα εξάγωνο. Προσφέρουν επίσης πληροφορίες σχετικά με αριθμομηχανές που είναι πιο κατάλληλες 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 της διάθλασης, η διαδικασία με την οποία εκτρέπεται μια γωνία όταν εισέρχεται σε ένα μέσο, που εμπλέκονται στο εξάγωνο χρήση. Μπορείτε ακόμη και να λάβετε υπόψη άλλους παράγοντες που ενδέχεται να μαστίζουν τις αναγνώσεις ενός ίδιου οργάνου, όπως ακριβέστερες τιμές του σφάλματος βουτιά και δείκτη.
Το πρώτο είναι μια μέτρηση της γωνίας μεταξύ του οριζόντιου επιπέδου μέσω του ματιού του παρατηρητή και του επιπέδου μέσω του ορατού ορίζοντα από τη θέση του παρατηρητή. Το τελευταίο είναι η διαφορά μεταξύ του μηδέν όπως υποδηλώνεται στο εξάμηνο και του διαβαθμισμένου μηδέν της ίδιας της παρατήρησης.
Συσκευή Sextant
Το εξάγωνο χρησιμοποιεί δύο καθρέφτες σε συνδυασμό μεταξύ τους. Όταν κοιτάζετε μέσα από ένα εξάγωνο, μπορείτε να δείτε έναν καθρέφτη ευρετηρίου, έναν από τους καθρέφτες που αφήνει μέρος του φωτός να περάσει και αλλάζει με βάση τη γωνία του καθρέφτη. Εάν θέλετε να προσδιορίσετε τη θέση των αντικειμένων κατά την πλοήγηση στους ωκεανούς, μπορείτε να δείτε τον ορίζοντα ως σταθερό σημείο μέσω αυτού του καθρέφτη. Ο οριζόντιος καθρέφτης βρίσκεται μπροστά από ένα μέρος της προβολής σας που λειτουργεί με τον ευρετήριο καθρέφτη σε αυτό το εφέ διπλού καθρέφτη.
Εάν επρόκειτο να αλλάξετε τη γωνία του ευρετηρίου κατά ένα ορισμένο ποσό, η προβολή σας θα άλλαζε διπλασιασμό αυτού του ποσού σε μοίρες. Αυτό συμβαίνει επειδή η αλλαγή του καθρέφτη γωνίας ευρετηρίου αλλάζει τόσο τις γωνίες περιστατικού όσο και την ανάκλαση που αποτελούν μέρος της διαδικασίας του φωτός που αναπηδά πάνω του.
Ευθυγραμμίζοντας το εξάγωνο κατά μήκος του ορίζοντα, μπορείτε να παρατηρήσετε την αλλαγή της ακτίνας του φωτός αλλάζοντας τη γωνία όταν κοιτάτε αντικείμενα σε μεγάλες αποστάσεις. Όταν κοιτάζετε μέσα από τον προσοφθάλμιο φακό του sextant, οι εικόνες των αντικειμένων θα πρέπει να ακουμπούν στον ορίζοντα εάν το ευθυγραμμίσετε σωστά. Στη συνέχεια, μπορείτε να διαβάσετε την κατάλληλη γωνία από την κλίμακα του εξάμηνου. Οι βαθμοί χρησιμοποιούνται γενικά για αποστάσεις μεταξύ ουράνιων σωμάτων.
Οι Sextants είναι γνωστοί για τους ακρίβεια. Το υλικό και ο σχεδιασμός των διαχωριστικών μπορεί να τους απαλλάξει από πηγές σφαλμάτων που διαφορετικά θα μαστούσαν τις μετρήσεις των μελαντών. Τα μεταλλικά στεγανωτικά ειδικότερα δεν χρειάζεται να ασχοληθούν με θέματα διάθλασης, αφθονίας (μέτρηση καμπυλότητας) της Γης και πίνακα δεδομένων.
Sextant Πρακτικές Εφαρμογές
Όπως συζητήθηκε, ερευνητές ή άλλοι επαγγελματίες που μελετούν σκάφη στη θάλασσα και αντικείμενα στο διάστημα χρειάζονται τις ακριβείς μετρήσεις γωνιών και αποστάσεων που παρατηρούν. Αυτό βοηθά την πλοήγηση σε όλους τους ωκεανούς, και οι εξελίξεις ήταν ιστορικά σημαντικοί κατά την πραγματοποίηση αυτών των υπολογισμών κατά τη διάρκεια της πλοήγησης.
Παρόλο που οι σύγχρονες μέθοδοι πλοήγησης χρησιμοποιούν πλέον τεχνολογία όπως το GPS, τα sextants είναι ακόμα χρήσιμα κατανόηση ιστορικών δεδομένων, όπως το ερευνητικό έργο επιστημόνων και ερευνητών, όπως ο εξερευνητής Βαρθολομαίος Γκόσνολντ.
Συσκευές που διερευνούν χαρακτηριστικά του ωκεανού, όπως drifters, εργαλεία που λαμβάνουν μετρήσεις τρέχοντων και άλλων χαρακτηριστικών όπως η θερμοκρασία και η αλατότητα, θα έχουν καταγραφεί με ακρίβεια οι τοποθεσίες τους χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά των διαχωριστικών στις αρχές 1900 Όταν οι τεχνολογίες ραδιοκατεύθυνσης άρχισαν να βλέπουν αυξημένη χρήση σε αυτούς τους τομείς της έρευνας, μετατόπισαν τους εξημέρους και έδωσαν ακριβέστερες αναγνώσεις των μετακινήσεων.
Αυτές οι εξειδικευμένες πρακτικές εφαρμογές επεκτείνονται σε εξοπλισμό επιτήρησης της γης σε έργα που θα αναζητούσαν τις θέσεις των ταμιευτήρων μαζί με τους ηχητικούς πόλους για να προσδιορίσουν τα βάθη των υδάτων. Εκτός από τις πυξίδες, τα ηχοσυστήματα και άλλα εργαλεία, οι ιστορικοί ερευνητές θα βρουν εξήντα εύχρηστα μεταξύ των εργαλείων τους.
Σφάλματα σε διαδοχικές αναγνώσεις
Μπορεί να προκύψουν άλλα λάθη στις διαδοχικές αναγνώσεις το σχέδιό τους. Το σφάλμα κατακόρυφης παρουσίας εμφανίζεται όταν ο καθρέφτης δεικτών δεν είναι κάθετος στο επίπεδο του ίδιου του οργάνου εξισταμένου. Άτομα που χρησιμοποιούν διαχωριστικά θα πρέπει να πατήσουν τη γραμμή ευρετηρίου γύρω από το κέντρο του τόξου που δημιουργεί το εξάγωνο και να συγκρατούν το εξάγωνο οριζόντια με το τόξο στραμμένο μακριά από αυτά.
Όταν τα αντικείμενα που μπορείτε να δείτε μέσω του καθρέφτη ευθυγραμμίζονται σωστά, αυτό το σφάλμα μπορεί να μειωθεί. Μπορείτε επίσης να προσαρμόσετε τις βίδες στο πίσω μέρος του γυαλιού ευρετηρίου για να ευθυγραμμίσετε σωστά τις εικόνες μέσω του εξάγωνου.
Το πλευρικό σφάλμα προκαλείται από το ότι το γυαλί ορίζοντα δεν παραμένει κάθετο στο επίπεδο του οργάνου. Μπορείτε να πατήσετε τη γραμμή ευρετηρίου σε 0 μοίρες και να κρατήσετε το εξάγωνο κάθετα για να δείτε ουράνια αντικείμενα. Εάν γυρίσετε το μικρόμετρο στη μία κατεύθυνση και μετά στην άλλη, η ανακλώμενη εικόνα που βλέπετε μέσω του εξηκτικού μπορεί να κινηθεί πάνω και κάτω από την άμεση εικόνα.
Εάν κινείται αριστερά ή δεξιά, τότε εμφανίζεται το πλευρικό σφάλμα. Η χρήση των βιδών ρύθμισης για την εύρεση των αληθινών και ανακλώμενων οριζόντων στην ίδια γραμμή μεταξύ τους μπορεί να το μετριάσει αυτό.