Din punct de vedere istoric, măsurarea distanțelor dintre obiectele cerești și cele marine dincolo de ochiul liber are s-a bazat pe instrumente care profită de Pământ în raport cu acele obiecte precum planetele și stele. Cunoscând principiile de bază ale geometriei și fizicii, savanții au inventat instrumente precum sextantul pentru măsurarea distanței unghiulare între aceste obiecte. Acolo intră în joc sextantele.
Principiul Sextant
Sextanți măsurați unghiurile. Acestea fac acest lucru reflectând razele de lumină primite din mediul înconjurător sau obiectele pe care le studiază astfel încât unghiul razei luminii primite să fie egal cu unghiul razei reflectate. Acest lucru se întâmplă în mod natural în toate cazurile de lumină incidentă pe suprafețe din cauza naturii reflexiei, dar, în practică, materialul și densitatea oglinzii modifică ușor unghiul la care lumina părăsește suprafaţă.
Aceasta înseamnă că puteți utiliza două oglinzi plane succesiv, astfel încât lumina să părăsească ambele oglinzi cu unghiul de incidență dublu. Sextantul îl folosește cu oglinda index și oglinda orizontului pentru măsurarea unghiurilor dintre orizont și un obiect vizibil, cum ar fi o navă pe mare sau o planetă din sistemul solar.
Măsurând aceste schimbări în unghiurile de lumină, un sextant vă poate spune altitudine relativă a unui obiect îndepărtat (denumit obiectul „necunoscut”) în raport cu orizontul sau alt obiect cu o altitudine pe care o cunoașteți deja, cum ar fi altitudinea soarelui dintr-un almanah. Deoarece altitudinea reprezintă linia care se intersectează cu Pământul, puteți determina cât de departe este obiectul folosind trigonometria.
Aceasta înseamnă formarea unui unghi drept între obiectul necunoscut, obiectul cunoscut și propria poziție și utilizarea unghiului între cele două obiecte pentru a determina lungimea laturii triunghiului care reprezintă distanța față de necunoscut obiect. Din punct de vedere istoric, oamenii ar folosi sextanți pentru a măsura distanțele dintre oricare două puncte de pe suprafața Pământului. Când aveți de-a face cu obiecte pe mare, puteți măsura unghiul de diferență dintre două obiecte prin rotirea sextantului pe o parte.
Calculator Sextant
Tehnologia modernă oferă un nou mod de a înțelege cantitățile măsurate de sextanți. Calculatoarele de sextant online, cum ar fi cel de la Calculatoare nautice, utilizează locația observatorului de către latitudinea și unghiul la care observați un corp ceresc pentru a determina eroarea datorată busolei purtător.
Aceste aplicații online pot, de asemenea corect pentru alți factori precum temperatura aerului și ușoare variații ale curburii Pământului. Acest lucru face calculele lor mai precise.
Utilizarea unui almanah nautic vă poate oferi numărul de distanțe între obiecte de utilizat atunci când efectuați măsurători cu ajutorul unui sextant. De asemenea, oferă informații despre calculatoare care sunt mai potrivite pentru diferite calcule și metode de calcul al altor cantități.
Alte cantități utile
Aceasta include azimutul, direcția unui obiect ceresc de la observatorul de pe suprafața Pământului și unghiul de refracție, procesul prin care un unghi deviază atunci când intră într-un mediu, care este implicat în utilizare. Puteți explica chiar și alți factori care pot afecta citirile unui instrument sextant în sine, cum ar fi valori mai precise ale erorii de scufundare și index.
Prima este o măsurare a unghiului dintre planul orizontal prin ochiul observatorului și planul prin orizontul vizibil din locația observatorului. Aceasta din urmă este diferența dintre zero, așa cum este notat pe sextant, și zero gradat al observației în sine.
Aparat Sextant
Sextantul folosește două oglinzi în combinație unul cu celălalt. Când priviți printr-un sextant, puteți vedea o oglindă index, una dintre oglinzile care lasă să treacă o parte din lumină și se schimbă în funcție de unghiul oglinzii. Dacă doriți să determinați locația obiectelor atunci când navigați în oceane, puteți privi orizontul ca un punct fix prin această oglindă. Oglinda orizontului se află în fața unei părți a vederii dvs. care funcționează cu oglinda index în acest efect cu dublă oglindă.
Dacă ar fi să modificați unghiul indexului cu o anumită cantitate, vizualizarea dvs. s-ar schimba cu dublul acelei sume în grade. Acest lucru se datorează faptului că schimbarea oglinzii cu unghi index modifică atât unghiurile incidente, cât și unghiurile de reflexie care fac parte din procesul de lumină care sare pe ea.
Alinierea sextantului de-a lungul orizontului, puteți observa schimbarea razei de lumină prin schimbarea unghiului atunci când priviți obiecte la distanțe mari. Când priviți prin ocularul sextantului, imaginile obiectelor ar trebui să se așeze la orizont dacă l-ați aliniat corect. Apoi, puteți citi unghiul corespunzător de pe scala sextantului. Gradele sunt utilizate în general pentru distanțele dintre corpurile cerești.
Sextanții sunt cunoscuți pentru precizie. Materialul și designul sextanților îi pot scăpa de sursele de eroare care altfel ar afecta măsurările sextantului. În special, sextanții metalici nu trebuie să se ocupe de problemele referitoare la refracție, oblatenitatea (o măsurare a curburii) a Pământului și tabelarea datelor.
Aplicații practice sextante
După cum sa discutat, cercetătorii sau alți profesioniști care studiază nave pe mare și obiecte din spațiu au nevoie de măsurători precise ale unghiurilor și distanțelor pe care le observă. Acest lucru ajută navigația peste oceane, iar sextantele au fost importante din punct de vedere istoric în efectuarea acestor calcule în timpul navigației.
Deși metodele moderne de navigație utilizează acum tehnologie precum GPS, sextantele sunt încă utile înțelegerea datelor istorice, cum ar fi munca de cercetare a oamenilor de știință și a cercetătorilor, precum exploratorul Bartolomeu Gosnold.
Dispozitive care investighează caracteristicile oceanului, cum ar fi driftere, instrumente care măsoară curentul și alte caracteristici la fel ca temperatura și salinitatea, locațiile lor ar fi înregistrate cu precizie folosind caracteristicile sextanților la început Anii 1900. Când tehnologiile de direcție radio au început să fie folosite în aceste domenii de cercetare, au deplasat sextantele și au dat lecturi mai precise ale traiectoriei driftului.
Aceste aplicații practice sextante se extind la echipamentele de supraveghere a terenurilor la proiecte care ar căuta amplasarea rezervoarelor alături de stâlpi sondați pentru a determina adâncimile apelor. Alături de busole, sunete de ecou și alte instrumente, cercetătorii istorici ar găsi sextantele la îndemână printre instrumentele lor.
Erori în lecturile Sextante
Alte erori în citirile sextante pot apărea designul lor. Eroarea perpendicularității apare atunci când oglinda index nu este perpendiculară pe planul instrumentului sextant în sine. Persoanele care utilizează sextanți trebuie să apese bara de index în jurul mijlocului arcului pe care sextantul îl creează și să țină sextantul pe orizontală, cu arcul orientat departe de ele.
Când obiectele pe care le puteți vedea prin oglindă sunt aliniate corect, această eroare poate fi redusă. De asemenea, puteți regla șuruburile din spatele geamului index pentru a alinia corect imaginile prin sextant.
Eroarea laterală este cauzată de sticla orizontului care nu rămâne perpendiculară pe planul instrumentului. Puteți apăsa bara de index la 0 grade și menține sextantul vertical pentru a vizualiza obiecte cerești. Dacă rotiți micrometrul într-o direcție și apoi în cealaltă, imaginea reflectată pe care o vedeți prin sextant se poate deplasa deasupra și sub imaginea directă.
Dacă se deplasează la stânga sau la dreapta, atunci apare eroarea laterală. Utilizarea șuruburilor de reglare pentru a găsi orizonturile adevărate și reflectate în aceeași linie între ele poate atenua acest lucru.