Povijesno gledano, mjerenje udaljenosti između nebeskih i morskih objekata izvan golim okom ima oslanjao se na instrumente koji koriste Zemlju u odnosu na one objekte poput planeta i zvijezde. Poznavajući osnovne principe geometrije i fizike, znanstvenici su izumili alate poput seksttanta za mjerenje kutne udaljenosti između tih predmeta. Tu igraju sekstanti.
Načelo sekstanta
Sekstanti izmjerite kutove. To čine tako što reflektiraju dolazne zrake svjetlosti iz okoline ili predmeta koje proučavaju tako da je kut zrake dolazne svjetlosti jednak kutu odbijene zrake. To se prirodno događa u svim slučajevima svjetlosnog pada na površine zbog prirode refleksije, ali, u U praksi, materijal i gustoća zrcala malo mijenjaju kut pod kojim svjetlost napušta površinski.
To znači da možete upotrijebiti dva ravna zrcala jedno za drugim, tako da svjetlost ostavlja oba zrcala s dvostrukim upadnim kutom. Sekstant to koristi s indeksnim ogledalom i horizontnim zrcalom za mjerenje kutova između horizonta i vidljivog objekta, poput broda na moru ili planeta u Sunčevom sustavu.
Mjereći ove promjene kutova svjetlosti, sekstant vam to može reći relativna nadmorska visina dalekog objekta (koji se naziva "nepoznati" objekt) s obzirom na horizont ili drugog objekta s visinom koju već znate, poput nadmorske visine sunca iz almanaha. Budući da nadmorska visina predstavlja liniju koja se siječe sa Zemljom, pomoću trigonometrije možete odrediti koliko je udaljen objekt.
To znači oblikovanje pravog kuta između nepoznatog predmeta, poznatog predmeta i vlastitog položaja te korištenje kuta između dvaju predmeta kako bi se odredila duljina stranice trokuta koja predstavlja udaljenost do nepoznatog objekt. Povijesno gledano, ljudi bi koristili sekstante za mjerenje udaljenosti između bilo koje dvije točke na površini Zemlje. Kada radite s objektima na moru, kut razlike između dva predmeta možete izmjeriti okretanjem sekstanta na bok.
Kalkulator Sextant
Suvremena tehnologija pruža novi način razumijevanja veličina koje mjere sekstanti. Mrežni kalkulatori sekstanta, poput onog iz Nautičkih kalkulatora, koriste mjesto promatrača do zemljopisne širine i kuta pod kojim promatrate neko nebesko tijelo kako biste utvrdili pogrešku zbog kompasa donositelj.
Ove internetske aplikacije također mogu ispravno za druge čimbenike poput temperature zraka i blagih promjena u zakrivljenosti Zemlje. To čini njihove izračune točnijim.
Korištenje nautičkog almanaha može vam dati brojeve udaljenosti između objekata koje ćete koristiti prilikom mjerenja pomoću sekstanta. Također nude informacije o kalkulatorima koji su prikladniji za razne izračune i metode izračunavanja drugih veličina.
Ostale korisne količine
To uključuje azimut, smjer nebeskog objekta od promatrača na površini Zemlje i kut refrakcije, postupak kojim se kut skreće kad uđe u medij koji je uključen u sekstant koristiti. Možete čak uzeti u obzir i druge čimbenike koji mogu mučiti očitanja samog instrumenta sekstanta, poput preciznijih vrijednosti pogreške umakanja i indeksa.
Prvi je mjerenje kuta između vodoravne ravnine kroz oko promatrača i ravnine kroz vidljivi horizont s mjesta promatrača. Potonja je razlika između nule kako je označena na sekstantu i graduirane nule samog promatranja.
Aparat za sekstant
Sekstant koristi dva ogledala u kombinaciji jedni s drugima. Kad gledate kroz sekstant, možete vidjeti indeksno ogledalo, jedno od zrcala koje propušta dio svjetlosti i ono se mijenja na temelju kuta zrcala. Ako želite odrediti mjesto objekata tijekom plovidbe oceanima, kroz ovo zrcalo možete gledati na horizont kao na fiksnu točku. Horizontalno zrcalo leži ispred dijela vašeg pogleda koji radi s indeksnim zrcalom u ovom efektu dvostrukog zrcala.
Ako biste promijenili kut indeksa za određeni iznos, vaš pogled promijenio bi se dvostruko više u stupnjevima. To je zato što se promjenom zrcala indeksnog kuta mijenjaju i upadni i odrazni kutovi koji su dio procesa odbijanja svjetlosti na njemu.
Poravnavajući sekstant uz horizont, možete promatrati promjenu zrake svjetlosti kroz promjenu kuta kada gledate predmete na velikoj udaljenosti. Kad gledate kroz okular sekstanta, slike predmeta trebale bi počivati na horizontu ako ste ga pravilno poravnali. Zatim možete pročitati odgovarajući kut izvan skale sekstanta. Stupnjevi se obično koriste za udaljenosti između nebeskih tijela.
Sekstanti su poznati po svojim preciznost. Materijal i dizajn sekstanata mogu ih riješiti izvora pogrešaka koji bi inače mučili mjerenja sekstanta. Metalni seksetanti posebno se ne moraju baviti pitanjima loma, zaobljenosti (mjerenja zakrivljenosti) Zemlje i tabelarnog prikazivanja podataka.
Praktične primjene Sextanta
Kao što je već rečeno, istraživači ili drugi stručnjaci koji proučavaju plovila na moru i predmete u svemiru trebaju precizna mjerenja kutova i udaljenosti koje promatraju. To pomaže navigaciji preko oceana, a sekstanti su bili povijesno važni za izračun tih izračuna tijekom navigacije.
Iako se moderne navigacijske metode danas koriste tehnologijom poput GPS-a, sekstanti su i dalje korisni za razumijevanje povijesnih podataka poput istraživačkog rada znanstvenika i istraživača poput explora Bartolomej Gosnold.
Uređaji koji istražuju značajke oceana poput zanošenja, alati za mjerenje struje i druge značajke poput temperature i slanosti, njihova bi se mjesta točno bilježila koristeći značajke sekstanata u ranim fazama 1900-ih. Kad su se tehnologije radijskog usmjeravanja počele sve više koristiti u tim područjima istraživanja, raselili su seksetante i dali preciznija očitanja skretajućih putanja.
Ove sekstantske praktične primjene proširuju se na geodetsku opremu za projekte koji će tražiti mjesta rezervoara uz sondažne stupove kako bi se utvrdile dubine vode. Uz kompase, ehosonde i druge alate, povijesni bi istraživači među svojim alatima našli i sekstante.
Pogreške u čitanju Sextanta
Druge pogreške u očitavanju sekstanta mogu se pojaviti njihov dizajn. Pogreška okomitosti pojavljuje se kada indeksno zrcalo nije okomito na ravninu samog instrumenta sekstanta. Pojedinci koji koriste sekstante trebali bi pritisnuti indeksnu traku oko sredine luka koji sekstant stvara i držati sekstant vodoravno s lukom okrenutim prema njima.
Kada se objekti koje vidite kroz zrcalo pravilno poravnaju, ta se pogreška može smanjiti. Također možete podesiti vijke na stražnjoj strani indeksnog stakla kako biste pravilno poravnali slike kroz sekstant.
Bočnu pogrešku uzrokuje staklo horizonta koje ne ostaje okomito na ravninu instrumenta. Možete pritisnuti indeksnu traku na 0 stupnjeva i držati sekstant okomito kako biste pregledali nebeske objekte. Ako okrenete mikrometar u jednom, a zatim u drugom smjeru, odbijena slika koju vidite kroz sekstant može se pomicati iznad i ispod izravne slike.
Ako se pomiče ulijevo ili udesno, pojavljuje se bočna pogreška. Upotreba vijaka za podešavanje za pronalaženje pravih i odbijenih horizonata u istoj liniji jedan s drugim može to ublažiti.