วิธีการคำนวณส่วนสูงด้วย Sextant

ในอดีต การวัดระยะทางระหว่างวัตถุท้องฟ้าและทางทะเลเกินกว่าตาเปล่ามี อาศัยเครื่องมือที่ใช้ประโยชน์จากโลกโดยสัมพันธ์กับวัตถุเหล่านั้น เช่น ดาวเคราะห์และ ดาว เมื่อรู้หลักการพื้นฐานของเรขาคณิตและฟิสิกส์แล้ว นักวิชาการจึงคิดค้นเครื่องมืออย่างเช่น เซกแทนต์สำหรับวัดระยะห่างเชิงมุมระหว่างวัตถุเหล่านี้ นั่นคือสิ่งที่ sextants เข้ามาเล่น

Sextants วัดมุม. พวกเขาทำเช่นนี้โดยสะท้อนรังสีแสงที่เข้ามาจากสิ่งแวดล้อมหรือวัตถุที่พวกเขากำลังศึกษาเพื่อให้มุมของรังสีของแสงที่เข้ามาเท่ากับมุมของรังสีสะท้อน สิ่งนี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในทุกกรณีของแสงที่ตกกระทบบนพื้นผิวอันเนื่องมาจากลักษณะของการสะท้อนกลับ แต่ใน การปฏิบัติ วัสดุและความหนาแน่นของกระจกเปลี่ยนมุมเล็กน้อยที่แสงออกจาก พื้นผิว

ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้กระจกระนาบสองบานต่อเนื่องกัน โดยให้แสงออกจากกระจกทั้งสองข้างด้วยมุมตกกระทบสองเท่า เซกแทนต์ใช้สิ่งนี้ร่วมกับกระจกดัชนีและกระจกขอบฟ้าเพื่อวัดมุมระหว่างขอบฟ้ากับวัตถุที่มองเห็นได้ เช่น เรือในทะเลหรือดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในมุมของแสง เส้นแบ่งสามารถบอกคุณได้ ความสูงสัมพัทธ์

ซึ่งหมายถึงการสร้างมุมฉากระหว่างวัตถุที่ไม่รู้จัก วัตถุที่รู้จักและตำแหน่งของคุณเอง และใช้มุม ระหว่างวัตถุทั้งสองเพื่อกำหนดความยาวของด้านของสามเหลี่ยมที่แสดงถึงระยะทางไปยังสิ่งที่ไม่รู้จัก วัตถุ. ในอดีต ผู้คนจะใช้ sextants เพื่อวัดระยะทางระหว่างจุดสองจุดใดๆ บนพื้นผิวโลก เมื่อจัดการกับวัตถุในทะเล คุณสามารถวัดมุมของความแตกต่างระหว่างวัตถุสองชิ้นได้โดยการหมุนเส้นแบ่งด้านข้าง

เทคโนโลยีสมัยใหม่ให้วิธีการใหม่ในการทำความเข้าใจการวัดปริมาณของปริมาณ เครื่องคิดเลขพิกัดออนไลน์ เช่น เครื่องคิดเลขจาก Nautical Calculator ใช้ตำแหน่งของผู้สังเกตโดย ละติจูดและมุมที่คุณสังเกตเทห์ฟากฟ้าเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาดเนื่องจากเข็มทิศ ผู้ถือ

แอปพลิเคชันออนไลน์เหล่านี้ยังสามารถ ถูกต้องตามปัจจัยอื่นๆ เช่น อุณหภูมิอากาศและความแปรปรวนเล็กน้อยในความโค้งของโลก ทำให้การคำนวณแม่นยำยิ่งขึ้น

การใช้ปูมเดินเรือสามารถให้จำนวนระยะทางระหว่างวัตถุต่างๆ แก่คุณเพื่อใช้เมื่อทำการวัดโดยใช้เซกแทนต์ พวกเขายังเสนอข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องคิดเลขที่เหมาะสมกว่าสำหรับการคำนวณและวิธีการคำนวณปริมาณอื่นๆ

ซึ่งรวมถึงมุมแอซิมัท ทิศทางของวัตถุท้องฟ้าจากผู้สังเกตบนพื้นผิวโลก และมุม ของการหักเหของแสง กระบวนการที่มุมหักเหเมื่อเข้าสู่ตัวกลางซึ่งเกี่ยวข้องกับเซกแทนต์ ใช้. คุณยังสามารถพิจารณาปัจจัยอื่นๆ ที่อาจรบกวนการอ่านค่าของเครื่องมือวัดระยะทางได้ เช่น ค่าการจุ่มและดัชนีผิดพลาด

แบบแรกคือการวัดมุมระหว่างระนาบแนวนอนผ่านตาของผู้สังเกตและระนาบผ่านขอบฟ้าที่มองเห็นได้จากตำแหน่งของผู้สังเกต อันหลังคือความแตกต่างระหว่างศูนย์ตามที่ระบุไว้ในเซกแทนต์ และค่าศูนย์ที่สำเร็จการศึกษาของการสังเกตนั้นเอง

เซ็กซ์แทนท์ใช้ กระจกสองบาน ควบคู่กันไป เมื่อคุณมองผ่านเส้นแบ่งเขต คุณจะเห็นกระจกดัชนี ซึ่งเป็นกระจกบานหนึ่งที่ช่วยให้แสงส่องผ่านเข้ามาได้ และจะเปลี่ยนแปลงไปตามมุมของกระจก หากคุณต้องการระบุตำแหน่งของวัตถุเมื่อนำทางในมหาสมุทร คุณสามารถดูเส้นขอบฟ้าเป็นจุดคงที่ผ่านกระจกนี้ กระจกขอบฟ้าอยู่ด้านหน้าส่วนหนึ่งของมุมมองของคุณ ซึ่งทำงานร่วมกับกระจกดัชนีในเอฟเฟกต์กระจกสองชั้นนี้

หากคุณต้องเปลี่ยนมุมของดัชนีด้วยจำนวนหนึ่ง มุมมองของคุณจะเปลี่ยนไปเป็นสองเท่าของค่านั้นในหน่วยองศา เนื่องจากการเปลี่ยนกระจกมุมดัชนีจะเปลี่ยนทั้งมุมตกกระทบและมุมสะท้อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่แสงสะท้อนเข้ามา

เมื่อจัดแนวเส้นตรงตามแนวขอบฟ้า คุณจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของรังสีของแสงผ่านการเปลี่ยนมุมเมื่อมองวัตถุในระยะไกลมากๆ เมื่อคุณมองผ่านเลนส์ใกล้ตาของเซ็กแทนต์ ภาพของวัตถุควรวางอยู่บนขอบฟ้าหากคุณจัดแนวอย่างถูกต้อง จากนั้น คุณสามารถอ่านมุมที่เหมาะสมจากมาตราส่วนเซกแทนต์ได้ องศามักใช้สำหรับระยะห่างระหว่างเทห์ฟากฟ้า

Sextants เป็นที่รู้จักสำหรับพวกเขา ความแม่นยำ. วัสดุและการออกแบบของ sextant สามารถกำจัดแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจรบกวนการวัด sextant ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซกแทนต์ของโลหะไม่จำเป็นต้องจัดการกับปัญหาการหักเห ความสมมาตร (การวัดความโค้ง) ของโลก และการจัดตารางข้อมูล

ตามที่กล่าวไว้ นักวิจัยหรือผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ที่กำลังศึกษาเรือในทะเลและวัตถุในอวกาศต้องการการวัดมุมและระยะทางที่แม่นยำที่พวกเขาสังเกต สิ่งนี้ช่วยนำทางข้ามมหาสมุทร และเซกแทนต์มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ในการคำนวณเหล่านี้ในระหว่างการเดินเรือ

แม้ว่าวิธีการนำทางที่ทันสมัยในปัจจุบันจะใช้เทคโนโลยีเช่น GPS แต่ sextants ยังคงมีประโยชน์สำหรับ ทำความเข้าใจข้อมูลทางประวัติศาสตร์ เช่น ผลงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยอย่างนักสำรวจ บาร์โธโลมิว กอสโนลด์.

อุปกรณ์ที่ตรวจสอบคุณสมบัติของมหาสมุทร เช่น เรือล่องลอย เครื่องมือที่ใช้วัดกระแสน้ำและคุณสมบัติอื่นๆ เช่นเดียวกับอุณหภูมิและความเค็ม จะต้องมีการบันทึกตำแหน่งของพวกมันอย่างแม่นยำโดยใช้คุณสมบัติของการแบ่งแยกในตอนต้น ทศวรรษ 1900 เมื่อเทคโนโลยีทิศทางวิทยุเริ่มมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการวิจัยเหล่านี้ พวกเขาเปลี่ยนตำแหน่งและให้การอ่านที่แม่นยำยิ่งขึ้นของวิถีการดริฟท์

การใช้งานจริงเหล่านี้ขยายไปถึงอุปกรณ์สำรวจพื้นดินไปจนถึงโครงการที่จะมองหาตำแหน่งของอ่างเก็บน้ำควบคู่ไปกับเสาส่งเสียงเพื่อกำหนดความลึกของน้ำ นักวิจัยด้านประวัติศาสตร์จะพบว่าเครื่องมือเหล่านี้มีประโยชน์นอกเหนือจากเข็มทิศ เครื่องสะท้อนเสียงสะท้อน และเครื่องมืออื่นๆ

ข้อผิดพลาดอื่นๆ ในการอ่านค่าพิกัดสามารถเกิดขึ้นได้ การออกแบบของพวกเขา. ความคลาดเคลื่อนของการตั้งฉากเกิดขึ้นเมื่อกระจกดัชนีไม่ตั้งฉากกับระนาบของเครื่องวัดระยะ บุคคลที่ใช้ sextant ควรกดแถบดัชนีรอบตรงกลางของส่วนโค้งที่ sextant สร้างและถือ sextant ในแนวนอนโดยให้ส่วนโค้งหันออกห่างจากพวกเขา

เมื่อวัตถุที่คุณมองเห็นผ่านกระจกมีการจัดตำแหน่งอย่างถูกต้อง ข้อผิดพลาดนี้จะลดลง คุณยังสามารถปรับสกรูที่ด้านหลังของกระจกดัชนีเพื่อจัดแนวภาพให้ถูกต้องผ่านเส้นแบ่งได้

ข้อผิดพลาดด้านข้างเกิดจากกระจกขอบฟ้าไม่ตั้งฉากกับระนาบของเครื่องมือ คุณสามารถกดแถบดัชนีที่ 0 องศาและกดค้างไว้ในแนวตั้งเพื่อดูวัตถุท้องฟ้า หากคุณหมุนไมโครมิเตอร์ไปในทิศทางเดียวแล้วเลี้ยวอีกทางหนึ่ง ภาพที่สะท้อนผ่านเซกแทนต์สามารถเคลื่อนที่ด้านบนและด้านล่างของภาพโดยตรงได้

หากเลื่อนไปทางซ้ายหรือขวา แสดงว่าเกิดข้อผิดพลาดด้านข้าง การใช้สกรูปรับเพื่อค้นหาขอบฟ้าที่แท้จริงและสะท้อนในแนวเดียวกันสามารถลดสิ่งนี้ได้