Hoe de hoogte te berekenen met sextant

Historisch gezien heeft het meten van de afstanden tussen hemelse en mariene objecten voorbij het blote oog vertrouwden op instrumenten die profiteren van de aarde in relatie tot die objecten zoals planeten en sterren. Omdat ze de basisprincipes van geometrie en natuurkunde kenden, vonden wetenschappers hulpmiddelen zoals de sextant uit om de hoekafstand tussen deze objecten te meten. Dat is waar sextanten in het spel komen.

Sextant Principe

Sextanten hoeken meten. Ze doen dit door inkomende lichtstralen uit de omgeving of objecten die ze bestuderen zo te reflecteren dat de hoek van de straal van het inkomende licht gelijk is aan de hoek van de gereflecteerde straal. Dit komt van nature voor in alle gevallen van licht dat op oppervlakken valt vanwege de aard van reflectie, maar in but praktijk, het materiaal en de dichtheid van de spiegel veranderen enigszins de hoek waaronder het licht de verlaat oppervlakte.

Dit betekent dat u twee vlakke spiegels achter elkaar kunt gebruiken, zodat het licht beide spiegels verlaat met een dubbele invalshoek. De sextant gebruikt deze met de indexspiegel en de horizonspiegel voor het meten van hoeken tussen de horizon en een zichtbaar object zoals een schip op zee of een planeet in het zonnestelsel.

Door deze veranderingen in lichthoeken te meten, kan een sextant je vertellen wat de relatieve hoogte van een object ver weg (het "onbekende" object genoemd) ten opzichte van de horizon of een ander object met een hoogte die u al kent, zoals de hoogte van de zon van een almanak. Omdat de hoogte de lijn vertegenwoordigt die de aarde snijdt, kun je met behulp van trigonometrie bepalen hoe ver het object verwijderd is.

Dit betekent een rechte hoek vormen tussen het onbekende object, het bekende object en je eigen positie, en de hoek gebruiken tussen de twee objecten om de lengte te bepalen van de zijde van de driehoek die de afstand tot het onbekende voorstelt voorwerp. Historisch gezien gebruikten mensen sextanten om afstanden te meten tussen twee willekeurige punten op het aardoppervlak. Bij objecten op zee kun je de hoek van het verschil tussen twee objecten meten door de sextant op zijn kant te draaien.

Sextant-rekenmachine

Moderne technologie biedt een nieuwe manier om de hoeveelheden te meten die sextanten meten. Online sextant-calculators, zoals die van Nautical Calculators, gebruiken de locatie van de waarnemer door breedtegraad en de hoek waaronder je een hemellichaam waarneemt om de fout als gevolg van het kompas te bepalen toonder.

Deze online toepassingen kunnen ook: corrigeren voor andere factoren zoals luchttemperatuur en kleine variaties in de kromming van de aarde. Dit maakt hun berekeningen nauwkeuriger.

Het gebruik van een nautische almanak kan u het aantal afstanden tussen objecten geven dat u moet gebruiken bij het uitvoeren van metingen met een sextant. Ze bieden ook informatie over rekenmachines die meer geschikt zijn voor verschillende berekeningen en methoden voor het berekenen van andere hoeveelheden.

Andere nuttige hoeveelheden

Dit omvat de azimut, de richting van een hemellichaam vanaf de waarnemer op het aardoppervlak en de hoek van breking, het proces waarbij een hoek afbuigt wanneer deze een medium binnengaat, die betrokken zijn bij de sextant gebruik. U kunt zelfs rekening houden met andere factoren die de aflezingen van een sextant-instrument zelf kunnen teisteren, zoals nauwkeurigere waarden van de dip en indexfout.

De eerste is een meting van de hoek tussen het horizontale vlak door het oog van de waarnemer en het vlak door de zichtbare horizon vanaf de locatie van de waarnemer. Dit laatste is het verschil tussen de nul zoals aangegeven op de sextant en de graduele nul van de waarneming zelf.

Sextant-apparaat

De sextant gebruikt twee spiegels in combinatie met elkaar. Als je door een sextant kijkt, kun je een indexspiegel zien, een van de spiegels die een deel van het licht doorlaat, en deze verandert op basis van de hoek van de spiegel. Als je de locatie van objecten wilt bepalen tijdens het navigeren op de oceanen, kun je door deze spiegel naar de horizon kijken als een vast punt. De horizonspiegel ligt voor een deel van uw zicht dat werkt met de indexspiegel in dit dubbelspiegeleffect.

Als u de hoek van de index met een bepaalde hoeveelheid zou veranderen, zou uw zicht met het dubbele van die hoeveelheid in graden veranderen. Dit komt omdat het veranderen van de indexhoekspiegel zowel de invalshoek als de reflectiehoek verandert die deel uitmaken van het proces van licht dat erop weerkaatst.

Door de sextant langs de horizon uit te lijnen, kun je de verandering van de lichtstraal waarnemen door de hoek te veranderen wanneer je naar objecten op grote afstand kijkt. Als je door het oculair van de sextant kijkt, zouden de beelden van de objecten op de horizon moeten rusten als je het goed uitlijnt. Vervolgens kunt u de juiste hoek aflezen van de schaal van de sextant. Graden worden over het algemeen gebruikt voor afstanden tussen hemellichamen.

Sextanten staan ​​bekend om hun precisie. Het materiaal en het ontwerp van sextanten kunnen ze ontdoen van bronnen van fouten die anders sextant-metingen zouden teisteren. Met name metalen sextanten hebben niet te maken met problemen met breking, afplatting (een meting van kromming) van de aarde en gegevenstabel.

Sextant praktische toepassingen Application

Zoals besproken, hebben onderzoekers of andere professionals die schepen op zee en objecten in de ruimte bestuderen, nauwkeurige metingen nodig van hoeken en afstanden die ze waarnemen. Dit helpt bij het navigeren over oceanen, en sextanten waren historisch belangrijk bij het maken van deze berekeningen tijdens het navigeren.

Hoewel moderne navigatiemethoden nu gebruikmaken van technologie zoals GPS, zijn sextanten nog steeds nuttig voor: historische gegevens begrijpen, zoals het onderzoekswerk van wetenschappers en onderzoekers zoals ontdekkingsreiziger Bartholomeus Gosnold.

Apparaten die kenmerken van de oceaan onderzoeken, zoals drifters, instrumenten die stromingsmetingen uitvoeren en andere kenmerken zoals temperatuur en zoutgehalte, zouden hun locaties nauwkeurig worden vastgelegd met behulp van de kenmerken van sextanten in het begin jaren 1900. Toen radiorichtingstechnologieën steeds meer gebruikt werden in deze onderzoeksgebieden, verplaatsten ze sextanten en gaven ze nauwkeurigere metingen van zwerverstrajecten.

Deze praktische sextant-toepassingen strekken zich uit van landmeetapparatuur tot projecten waarbij wordt gezocht naar de locaties van reservoirs naast peilstokken om de diepte van water te bepalen. Naast kompassen, echolood en andere gereedschappen, zouden historische onderzoekers sextanten handig vinden tussen hun gereedschappen.

Fouten in Sextant-lezingen

Andere fouten in sextant-lezingen kunnen doorkomen hun ontwerp. De fout van loodrechtheid treedt op wanneer de indexspiegel niet loodrecht staat op het vlak van het sextant-instrument zelf. Personen die sextanten gebruiken, moeten de indexbalk rond het midden van de boog die de sextant maakt, drukken en de sextant horizontaal houden met de boog van hen af ​​gericht.

Wanneer de objecten die u door de spiegel kunt zien, goed zijn uitgelijnd, kan deze fout worden verminderd. U kunt ook de schroeven aan de achterkant van het indexglas aanpassen om de afbeeldingen goed uit te lijnen door de sextant.

De zijfout wordt veroorzaakt doordat het horizonglas niet loodrecht op het vlak van het instrument blijft. U kunt de indexbalk op 0 graden drukken en de sextant verticaal houden om hemellichamen te bekijken. Als je de micrometer in de ene richting draait en dan in de andere, kan het gereflecteerde beeld dat je door de sextant ziet, boven en onder het directe beeld bewegen.

Als het naar links of rechts beweegt, treedt de zijfout op. Het gebruik van de stelschroeven om de ware en gereflecteerde horizon in dezelfde lijn met elkaar te vinden, kan dit verminderen.

  • Delen
instagram viewer