Kako izračunati višino z Sextantom

Zgodovinsko gledano je merjenje razdalje med nebesnimi in morskimi predmeti nad prostim očesom se zanašal na instrumente, ki izkoriščajo Zemljo v primerjavi s tistimi predmeti, kot so planeti in zvezde. Poznajo osnovna načela geometrije in fizike, so znanstveniki izumili orodja, kot je sekstant za merjenje kotne razdalje med temi predmeti. Tu nastopijo sekstanti.

Sekstanti izmeri kote. To storijo tako, da odbijajo prihajajoče svetlobne žarke iz okolja ali predmetov, ki jih preučujejo, tako da je kot žarka prihajajoče svetlobe enak kotu odbitega žarka. To se naravno zgodi v vseh primerih svetlobe, ki pade na površine zaradi narave odboja, toda v V praksi material in gostota ogledala nekoliko spremenita kot, pod katerim svetloba zapusti svetlobo površino.

To pomeni, da lahko zaporedoma uporabljate dve ravnini ogledali, tako da svetloba zapusti oba ogledala z dvojnim vpadnim kotom. Sekstant to uporablja z indeksnim in vodoravnim ogledalom za merjenje kotov med obzorjem in vidnim predmetom, kot sta ladja na morju ali planet v sončnem sistemu.

Z merjenjem teh sprememb svetlobnih kotov vam lahko sekstant pove relativna nadmorska višina oddaljenega predmeta (imenovanega "neznani" objekt) glede na obzorje ali drugega predmeta z nadmorsko višino, ki jo že poznate, na primer nadmorska višina sonca iz almanaha. Ker nadmorska višina predstavlja črto, ki se seka z Zemljo, lahko s pomočjo trigonometrije določite, kako daleč je predmet.

To pomeni oblikovanje pravega kota med neznanim predmetom, znanim predmetom in lastnim položajem ter uporabo kota med obema predmetoma, da določimo dolžino stranice trikotnika, ki predstavlja razdaljo do neznanega predmet. V preteklosti so ljudje s pomočjo sekstantov merili razdalje med katerima koli dvema točkama na površini Zemlje. Ko se ukvarjate s predmeti na morju, lahko izmerite kot razlike med dvema predmetoma tako, da sekstant obrnete na stran.

Sodobna tehnologija ponuja nov način razumevanja količin, ki jih sekstanti merijo. Spletni kalkulatorji sekstantov, na primer tisti iz Navtičnih kalkulatorjev, uporabljajo lokacijo opazovalca do zemljepisne širine in kota, pod katerim opazujete neko nebesno telo, da ugotovite napako zaradi kompasa nosilec.

Te spletne aplikacije lahko tudi pravilno za druge dejavnike kot so temperatura zraka in rahla nihanja ukrivljenosti Zemlje. Zaradi tega so njihovi izračuni natančnejši.

Z uporabo navtičnega almanaha lahko dobite število razdalj med predmeti, ki jih želite uporabiti pri merjenju s pomočjo sekstanta. Ponujajo tudi informacije o kalkulatorjih, ki so primernejše za različne izračune in metode izračuna drugih količin.

Sem spadajo azimut, smer nebesnega predmeta od opazovalca na zemeljski površini in kot refrakcije, postopek, pri katerem se kot odkloni, ko vstopi v medij, ki je vključen v sekstant uporaba. Upoštevate lahko tudi druge dejavnike, ki lahko motijo ​​odčitke samega instrumenta, kot so natančnejše vrednosti pogrezanja in indeksa.

Prva je meritev kota med vodoravno ravnino skozi oko opazovalca in ravnino skozi vidni horizont z lokacije opazovalca. Slednje je razlika med ničlo, kot je označena na sekstantu, in graduirano ničlo samega opazovanja.

Sekstant uporablja dve ogledali v kombinaciji med seboj. Ko pogledate skozi sekstant, lahko vidite indeksno ogledalo, eno od ogledal, ki prepušča del svetlobe, in se spreminja glede na kot zrcala. Če želite med navigacijo po oceanih določiti lokacijo predmetov, lahko skozi to ogledalo na horizont gledate kot na fiksno točko. Horizontalno ogledalo leži pred delom vašega pogleda, ki deluje z indeksnim ogledalom v tem dvojno-zrcalnem učinku.

Če bi spremenili kot indeksa za določen znesek, bi se pogled spremenil za dvakrat toliko v stopinjah. To je zato, ker sprememba zrcala indeksnega kota spremeni vpadni in odbojni kot, ki sta del procesa odbijanja svetlobe.

Če poravnate sekstant vzdolž obzorja, lahko opazujete spremembo svetlobnega žarka s spreminjanjem kota, ko gledate predmete na velike razdalje. Ko pogledate skozi okular sekstanta, morajo slike predmetov počivati ​​na obzorju, če ste ga pravilno poravnali. Nato lahko preberete ustrezen kot izven lestvice sekstanta. Stopinje se običajno uporabljajo za razdalje med nebesnimi telesi.

Sekstanti so znani po svojih natančnost. Material in zasnova sekstantov jih lahko rešijo virov napak, ki bi sicer motili meritve sekstantov. Predvsem kovinskim sekstantom ni treba reševati vprašanj loma, oklenjenosti (merjenje ukrivljenosti) Zemlje in tabeliranja podatkov.

Kot smo že omenili, raziskovalci ali drugi strokovnjaki, ki preučujejo plovila na morju in predmete v vesolju, potrebujejo natančne meritve kotov in razdalj, ki jih opazujejo. To pomaga navigaciji po oceanih, pri izračunu med navigacijo pa so bili zgodovinsko pomembni sekstanti.

Čeprav sodobne navigacijske metode zdaj uporabljajo tehnologijo, kot je GPS, so sekstanti še vedno koristni za razumevanje zgodovinskih podatkov, kot je raziskovalno delo znanstvenikov in raziskovalcev, kot je explorer Bartolomej Gosnold.

Naprave, ki preučujejo značilnosti oceana, kot so viseči stroji, orodja za merjenje trenutnih in drugih lastnosti tako kot temperatura in slanost, bi bile njihove lokacije natančno zabeležene z uporabo lastnosti sekstantov v zgodnjem obdobju 19. stoletja. Ko so se tehnologije radijskih smeri začele vse pogosteje uporabljati na teh področjih raziskav, so izpodrinile sekstante in dale natančnejše odčitke visečih poti.

Te praktične uporabe sekstantov se razširijo na opremo za geodetske raziskave do projektov, ki bi iskali lokacije rezervoarjev poleg sondirnih stebrov, da bi določili globino voda. Poleg kompasov, ehosonerjev in drugih orodij bi zgodovinski raziskovalci med svojimi orodji našli sekstante.

Do drugih napak pri odčitavanju sekstantov lahko pride njihov dizajn. Napaka pravokotnosti se pojavi, kadar indeksno ogledalo ni pravokotno na ravnino samega instrumenta sekstant. Posamezniki, ki uporabljajo sekstante, naj pritisnejo kazalno vrstico okoli sredine loka, ki ga sekstant ustvari, in ga držijo vodoravno z lokom, obrnjenim stran od njih.

Ko so predmeti, ki jih vidite skozi ogledalo, pravilno poravnani, lahko to napako zmanjšate. Prav tako lahko prilagodite vijake na zadnji strani indeksnega stekla, da slike pravilno poravnate skozi sekstant.

Bočno napako povzroča vodoravno steklo, ki ne ostane pravokotno na ravnino instrumenta. Za ogled nebesnih predmetov lahko pritisnete kazalec na 0 stopinj in držite sekstant navpično. Če mikrometer zasukate v eno in nato v drugo smer, se lahko odsevna slika, ki jo vidite skozi sekstant, premakne nad in pod neposredno sliko.

Če se premika levo ali desno, potem pride do stranske napake. To lahko omilite z uporabo nastavitvenih vijakov za iskanje pravega in odsevnega obzorja v isti liniji.