Istoriškai matuoti atstumus tarp dangaus ir jūros objektų už plika akimi rėmėsi instrumentais, kurie naudojasi Žemės pranašumais tų objektų, kaip planetos ir žvaigždžių. Žinodami pagrindinius geometrijos ir fizikos principus, mokslininkai išrado tokius įrankius kaip sekstantas, skirtas matuoti kampinį atstumą tarp šių objektų. Štai čia ir sekstantai.
Sekstantinis principas
Sextantai išmatuokite kampus. Jie tai daro atspindėdami įeinančius šviesos spindulius iš aplinkos ar tiriamų objektų taip, kad įeinančios šviesos spindulio kampas būtų lygus atspindėto spindulio kampui. Tai natūraliai įvyksta visais atvejais, kai dėl atspindėjimo pobūdžio paviršius patenka į šviesą, tačiau praktikoje veidrodžio medžiaga ir tankis šiek tiek keičia kampą, kuriuo šviesa palieka paviršius.
Tai reiškia, kad galite naudoti du plokštuminius veidrodžius vienas po kito taip, kad šviesa iš abiejų veidrodžių paliktų dvigubai didesnį kampą. Sekstantas tai naudoja su rodykliniu veidrodžiu ir horizonto veidrodžiu kampams tarp horizonto ir matomo objekto, pavyzdžiui, laivo jūroje ar Saulės sistemos planetai, matuoti.
Matuodamas šiuos šviesos kampų pokyčius, sekstas gali jums pasakyti santykinis aukštis toli esančio objekto (vadinamas „nežinomu“ objektu) horizonto atžvilgiu arba kito objekto, kurio aukštis jau žinomas, pavyzdžiui, saulės aukštis iš almanacho. Kadangi aukštis reiškia liniją, kuri kerta Žemę, galite nustatyti, kiek atstumu objektas yra, naudodamas trigonometriją.
Tai reiškia stačiojo kampo suformavimą tarp nežinomo objekto, žinomo objekto ir jūsų paties padėties ir kampo naudojimą tarp dviejų objektų, kad būtų nustatytas trikampio kraštinės ilgis, nurodantis atstumą iki nežinomo objektas. Istoriškai žmonės matuodami atstumus tarp bet kurių dviejų Žemės paviršiaus taškų naudojo sekstantus. Kai dirbate su jūroje esančiais objektais, galite išmatuoti dviejų objektų skirtumo kampą, pasukdami sekstantą ant šono.
Sextant skaičiuoklė
Šiuolaikinės technologijos suteikia naują būdą suprasti sekstantų matuojamus kiekius. Internetiniai sekstantiniai skaičiuotuvai, pvz., „Nautical Calculators“, naudoja stebėtojo vietą iki platumą ir kampą, kuriuo stebite dangaus kūną, kad nustatytumėte klaidą dėl kompaso nešėjas.
Šios internetinės programos taip pat gali teisinga atsižvelgiant į kitus veiksnius kaip oro temperatūra ir nedideli Žemės kreivumo pokyčiai. Tai daro jų skaičiavimus tikslesnius.
Naudodamiesi jūriniu almanachu, galite gauti atstumų tarp objektų, kuriuos reikia naudoti atliekant matavimus sekstantu, skaičių. Jie taip pat siūlo informaciją apie skaičiuotuvus, kurie yra tinkamesni įvairiems skaičiavimams ir kitų dydžių skaičiavimo metodams.
Kiti naudingi kiekiai
Tai apima azimutą, dangaus objekto kryptį nuo stebėtojo Žemės paviršiuje ir kampą lūžio - procesas, kurio metu kampas nukreipiamas, kai jis patenka į terpę, dalyvaujantis sekstanto naudoti. Jūs netgi galite atsižvelgti į kitus veiksnius, kurie gali kankinti pačios sekstantinės priemonės rodmenis, pvz., Tikslesnes kritimo ir indekso klaidų vertes.
Pirmasis yra matavimas kampo tarp horizontalios plokštumos per stebėtojo akį ir plokštumos per matomą horizontą iš stebėtojo vietos. Pastarasis yra skirtumas tarp nulio, pažymėto sekstante, ir paties stebėjimo nulinio nulio.
Sekstantinis aparatas
Sekstantas naudoja du veidrodžiai kartu. Pažvelgęs per sekstantą, galite pamatyti rodyklinį veidrodį, vieną iš veidrodžių, leidžiančių praleisti dalį šviesos, ir jis keičiasi atsižvelgiant į veidrodžio kampą. Jei norite nustatyti objektų vietą naršydami vandenynus, galite pažvelgti į horizontą kaip fiksuotą tašką per šį veidrodį. Horizonto veidrodis slypi priešais jūsų vaizdo dalį, kuri veikia su rodykliniu veidrodžiu šiame dvigubo veidrodžio efekte.
Jei pakeistumėte indekso kampą tam tikra suma, jūsų vaizdas pasikeistų dvigubai didesne suma laipsniais. Taip yra todėl, kad keičiant rodyklės kampo veidrodį, keičiasi ir kritimo, ir atspindžio kampai, kurie yra šviesos, atsimušančio į jį, dalis.
Lygiuodami sekvestą išilgai horizonto, galite stebėti šviesos spindulio kitimą keisdami kampą, žiūrėdami į objektus, esančius dideliu atstumu. Pažvelgus per sekstoriaus okuliarą, objektų vaizdai turėtų atsiremti į horizontą, jei tinkamai jį išlyginsite. Tada galite nuskaityti atitinkamą kampą nuo sekstanto skalės. Laipsniai paprastai naudojami atstumams tarp dangaus kūnų.
Sekstantai yra žinomi dėl jų tikslumas. Sekstantų medžiaga ir dizainas gali juos pašalinti iš klaidų šaltinių, kurie priešingu atveju kankintų sekstantinius matavimus. Visų pirma metaliniams sekstantams nereikia spręsti Žemės lūžio, oblatumo (kreivumo matavimo) ir duomenų lentelių sudarymo klausimų.
Sekančios praktinės programos
Kaip aptarta, tyrėjams ar kitiems specialistams, tiriantiems laivus jūroje ir kosminius objektus, reikia tiksliai matuoti kampus ir atstumus, kuriuos jie stebi. Tai padeda plaukti vandenynais, o sekstantai buvo istoriškai svarbūs atliekant šiuos skaičiavimus navigacijos metu.
Nors šiuolaikiniuose navigacijos metoduose dabar naudojama tokia technologija kaip GPS, sekstantai vis dar naudingi suprasti istorinius duomenis, pvz., mokslininkų ir tyrinėtojų, tokių kaip tyrinėtojas, mokslinius tyrimus Baltramiejus Gosnoldas.
Įrenginiai, tiriantys vandenyno ypatybes, pvz., Dreiferiai, įrankiai, kuriais matuojami srovės ir kiti požymiai kaip temperatūra ir druskingumas, jų buvimo vieta būtų tiksliai užfiksuota ankstyvųjų sekstantų ypatybėmis 1900-ieji. Kai radijo krypties technologijos pradėjo plačiau naudotis šiose tyrimų srityse, jos išstūmė sekstus ir pateikė tikslesnius dreifo trajektorijų rodmenis.
Šios sekančios praktinės taikymo sritis apima ir geodezijos įrangą projektams, kurie ieškotų rezervuarų vietų greta garsinių stulpų, kad nustatytų vandenų gylį. Istorijos tyrinėtojai, be kompasų, aidų ir kitų įrankių, ras savo įrankius.
Klaidos sekstančiuose skaitymuose
Kitos sekstantinių rodmenų klaidos gali pasireikšti jų dizainas. Statmens paklaida įvyksta, kai rodyklinis veidrodis nėra statmenas paties sekstanto instrumento plokštumai. Asmenys, kurie naudoja sekstantus, turėtų paspausti indekso juostą aplink lanko vidurį, kurį sukuria sekstantas, ir laikyti sekstantą horizontaliai, kad lankas būtų nukreiptas nuo jų.
Kai objektai, kuriuos galite pamatyti per veidrodį, tinkamai sulygiuoti, šią klaidą galima sumažinti. Taip pat galite reguliuoti varžtus rodyklės stiklo gale, kad vaizdai būtų tinkamai sulygiuoti per sekstantą.
Šoninė paklaida atsiranda dėl to, kad horizonto stiklas nelieka statmenas instrumento plokštumai. Jei norite peržiūrėti dangaus objektus, galite paspausti rodyklės juostą 0 laipsnių kampu ir laikyti sekstantą vertikaliai. Jei pasuksite mikrometrą viena, paskui kita kryptimi, atspindėtas vaizdas, kurį matote per sekstantą, gali judėti virš ir žemiau tiesioginio vaizdo.
Jei jis juda į kairę arba į dešinę, atsiranda šalutinė klaida. Tai sušvelninkite naudodami reguliavimo varžtus, kad surastumėte tikrąjį ir atspindėtą horizontą toje pačioje linijoje.