Comment calculer la taille avec Sextant

Historiquement, mesurer les distances entre les objets célestes et marins au-delà de l'œil nu a s'est appuyé sur des instruments qui tirent parti de la Terre par rapport à ces objets comme les planètes et étoiles. Connaissant les principes de base de la géométrie et de la physique, les chercheurs ont inventé des outils comme le sextant pour mesurer la distance angulaire entre ces objets. C'est là que les sextants entrent en jeu.

Sextants mesurer des angles. Ils le font en réfléchissant les rayons de lumière entrants de l'environnement ou des objets qu'ils étudient de telle sorte que l'angle du rayon de la lumière entrante soit égal à l'angle du rayon réfléchi. Cela se produit naturellement dans tous les cas de lumière incidente sur des surfaces en raison de la nature de la réflexion, mais, dans pratique, la matière et la densité du miroir modifient légèrement l'angle auquel la lumière quitte le surface.

Cela signifie que vous pouvez utiliser successivement deux miroirs plans de telle sorte que la lumière quitte les deux miroirs avec un angle d'incidence double. Le sextant l'utilise avec le miroir d'index et le miroir d'horizon pour mesurer les angles entre l'horizon et un objet visible tel qu'un navire en mer ou une planète du système solaire.

En mesurant ces changements d'angles de lumière, un sextant peut vous indiquer le altitude relative d'un objet lointain (appelé objet « inconnu ») par rapport à l'horizon ou un autre objet avec une altitude que vous connaissez déjà, comme l'altitude du soleil d'un almanach. Étant donné que l'altitude représente la ligne qui coupe la Terre, vous pouvez déterminer à quelle distance se trouve l'objet à l'aide de la trigonométrie.

Cela signifie former un angle droit entre l'objet inconnu, l'objet connu et votre propre position, et en utilisant l'angle entre les deux objets pour déterminer la longueur du côté du triangle qui représente la distance à l'inconnu objet. Historiquement, les gens utilisaient des sextants pour mesurer les distances entre deux points quelconques de la surface de la Terre. Lorsqu'il s'agit d'objets en mer, vous pouvez mesurer l'angle de différence entre deux objets en tournant le sextant sur le côté.

La technologie moderne offre une nouvelle façon de comprendre les quantités mesurées par les sextants. Les calculatrices de sextants en ligne, comme celle de Nautical Calculators, utilisent l'emplacement de l'observateur en latitude et l'angle sous lequel vous observez un corps céleste pour déterminer l'erreur due à la boussole porteur.

Ces applications en ligne peuvent également corriger pour d'autres facteurs comme la température de l'air et de légères variations de la courbure de la Terre. Cela rend leurs calculs plus précis.

L'utilisation d'un almanach nautique peut vous donner le nombre de distances entre les objets à utiliser lors de la réalisation de mesures à l'aide d'un sextant. Ils offrent également des informations sur les calculatrices qui sont plus appropriées pour divers calculs et méthodes de calcul d'autres quantités.

Cela comprend l'azimut, la direction d'un objet céleste à partir de l'observateur à la surface de la Terre et l'angle de réfraction, le processus par lequel un angle dévie lorsqu'il pénètre dans un milieu, qui sont impliqués dans le sextant utiliser. Vous pouvez même tenir compte d'autres facteurs qui peuvent nuire aux lectures d'un instrument sextant lui-même, tels que des valeurs plus précises de l'erreur d'inclinaison et d'index.

Le premier est une mesure de l'angle entre le plan horizontal passant par l'œil de l'observateur et le plan passant par l'horizon visible à partir de l'emplacement de l'observateur. Ce dernier est la différence entre le zéro indiqué sur le sextant et le zéro gradué de l'observation elle-même.

Le sextant utilise deux miroirs en combinaison les uns avec les autres. Lorsque vous regardez à travers un sextant, vous pouvez voir un miroir index, l'un des miroirs qui laisse passer une partie de la lumière, et il change en fonction de l'angle du miroir. Si vous souhaitez déterminer l'emplacement des objets lors de la navigation dans les océans, vous pouvez regarder l'horizon comme un point fixe à travers ce miroir. Le miroir d'horizon se trouve devant une partie de votre vue qui fonctionne avec le miroir d'index dans cet effet de double miroir.

Si vous deviez modifier l'angle de l'index d'une certaine quantité, votre vue changerait du double de cette quantité en degrés. En effet, la modification du miroir d'angle d'indexation modifie à la fois les angles d'incidence et de réflexion qui font partie du processus de rebond de la lumière sur celui-ci.

En alignant le sextant le long de l'horizon, vous pouvez observer le changement du rayon de lumière en changeant l'angle lorsque vous regardez des objets à de grandes distances. Lorsque vous regardez à travers l'oculaire du sextant, les images des objets doivent reposer sur l'horizon si vous l'alignez correctement. Ensuite, vous pouvez lire l'angle approprié sur l'échelle du sextant. Les degrés sont généralement utilisés pour les distances entre les corps célestes.

Les sextants sont connus pour leur précision. Le matériau et la conception des sextants peuvent les débarrasser des sources d'erreur qui, autrement, empoisonneraient les mesures des sextants. Les sextants métalliques en particulier n'ont pas à gérer les problèmes de réfraction, d'aplatissement (une mesure de courbure) de la Terre et de tabulation des données.

Comme nous l'avons vu, les chercheurs ou autres professionnels qui étudient les navires en mer et les objets dans l'espace ont besoin de mesures précises des angles et des distances qu'ils observent. Cela facilite la navigation à travers les océans, et les sextants étaient historiquement importants pour effectuer ces calculs pendant la navigation.

Bien que les méthodes de navigation modernes utilisent désormais des technologies telles que le GPS, les sextants sont toujours utiles pour comprendre les données historiques telles que les travaux de recherche des scientifiques et des chercheurs comme l'explorateur Barthélemy Gosnold.

Appareils qui étudient les caractéristiques de l'océan tels que les bouées dérivantes, les outils qui prennent des mesures du courant et d'autres caractéristiques comme la température et la salinité, auraient leurs emplacements enregistrés avec précision en utilisant les caractéristiques des sextants au début années 1900. Lorsque les technologies de radiodirection ont commencé à être utilisées de plus en plus dans ces domaines de recherche, elles ont déplacé les sextants et donné des lectures plus précises des trajectoires des vagabonds.

Ces applications pratiques du sextant s'étendent aux équipements d'arpentage jusqu'aux projets qui rechercheraient l'emplacement des réservoirs le long des poteaux de sondage pour déterminer la profondeur des eaux. A côté des boussoles, des échosondeurs et d'autres outils, les chercheurs en histoire trouveraient des sextants à portée de main parmi leurs outils.

D'autres erreurs dans les lectures du sextant peuvent provenir de leur conception. L'erreur de perpendicularité se produit lorsque le miroir d'indexation n'est pas perpendiculaire au plan de l'instrument sextant lui-même. Les personnes qui utilisent des sextants doivent appuyer sur la barre d'index autour du milieu de l'arc que le sextant crée et tenir le sextant horizontalement avec l'arc tourné vers eux.

Lorsque les objets que vous pouvez voir à travers le miroir sont correctement alignés, cette erreur peut être réduite. Vous pouvez également ajuster les vis à l'arrière de la vitre d'indexation pour aligner correctement les images à travers le sextant.

L'erreur latérale est due au fait que la vitre d'horizon ne reste pas perpendiculaire au plan de l'instrument. Vous pouvez appuyer sur la barre d'index à 0 degré et tenir le sextant verticalement pour voir les objets célestes. Si vous tournez le micromètre dans un sens puis dans l'autre, l'image réfléchie que vous voyez à travers le sextant peut se déplacer au-dessus et au-dessous de l'image directe.

S'il se déplace vers la gauche ou la droite, l'erreur latérale se produit. L'utilisation des vis de réglage pour trouver les horizons vrais et réfléchis dans la même ligne les uns avec les autres peut atténuer ce problème.