Innhold
- Sekstant prinsipp
- Sekstantkalkulator
- Andre nyttige mengder
- Sekstantapparat
- Sextant praktiske applikasjoner
- Feil i sekstantlesning
Historisk har måling av avstandene mellom himmelske og marine gjenstander utenfor det blotte øye vært avhengig av instrumenter som drar nytte av Jorden i forhold til de objektene som planeter og stjerner. Lærere grunnleggende prinsipper for geometri og fysikk, oppfant forskere verktøy som sextanten for å måle vinkelavstand mellom disse objektene. Det er der sextanter spiller inn.
Sekstant prinsipp
Sextants måle vinkler. De gjør dette ved å reflektere innkommende lysstråler fra omgivelsene eller objekter de studerer slik at vinkelen på strålen til det innkommende lyset tilsvarer vinkelen på den reflekterte strålen. Dette skjer naturlig i alle tilfeller av lys som rammer overflater på grunn av refleksjonens natur, men i praksis endrer speilet materiale og tetthet litt vinkelen som lyset forlater overflaten.
Dette betyr at du kan bruke to plane speil i rekkefølge med hverandre slik at lyset etterlater begge speilene med dobbel forekomstvinkel. Sekstanten bruker dette sammen med indeksspeilet og horisontspeilet for å måle vinkler mellom horisonten og et synlig objekt som et skip til sjøs eller en planet i solsystemet.
Ved å måle disse endringene i lysvinkler, kan en sextant fortelle deg om relativ høyde av en langt borte gjenstand (referert til som den "ukjente" gjenstanden) med hensyn til horisonten eller en annen gjenstand med en høyde du allerede kjenner, for eksempel høyden til solen fra en almanakk. Fordi høyden representerer linjen som skjærer hverandre med jorden, kan du bestemme hvor langt borte objektet bruker trigonometri.
Dette betyr å danne en rett vinkel mellom det ukjente objektet, det kjente objektet og din egen posisjon, og bruke vinkelen mellom de to objektene for å bestemme lengden på trekantens side som representerer avstanden til det ukjente objektet. Historisk sett ville folk bruke sextanter for å måle avstander mellom to punkter på jordoverflaten. Når du arbeider med objekter til sjøs, kan du måle forskjellen vinkel mellom to objekter ved å vri sekstanten på sin side.
Sekstantkalkulator
Moderne teknologi gir en ny måte å forstå mengden sextanter måler. Sextant-kalkulatorer på nettet, for eksempel den fra Nautical Calculators, bruker observatørens beliggenhet etter breddegrad og vinkelen som du observerer et himmellegeme for å bestemme feilen på grunn av kompassbæreren.
Disse elektroniske applikasjonene kan også riktig for andre faktorer som lufttemperatur og små variasjoner i jordens krumning. Dette gjør beregningene deres mer nøyaktige.
Å bruke en Nautical Almanac kan gi deg antall avstander mellom objekter du skal bruke når du utfører målinger med en sextant. De tilbyr også informasjon om kalkulatorer som er mer passende for forskjellige beregninger og metoder for beregning av andre mengder.
Andre nyttige mengder
Dette inkluderer asimut, retningen til et himmelobjekt fra observatøren på jordoverflaten og brytningsvinkel, prosessen som en vinkel avbøyer når den kommer inn i et medium, som er involvert i sekstantene bruker. Du kan til og med redegjøre for andre faktorer som kan plage lesingene av et sekstant instrument i seg selv, for eksempel mer presise verdier av dypp- og indeksfeilen.
Førstnevnte er en måling av vinkelen mellom det horisontale planet gjennom observatørens øye og plan gjennom den synlige horisonten fra observatørens beliggenhet. Det siste er forskjellen mellom null som angitt på sekstanten, og graderingen av selve observasjonen.
Sekstantapparat
Sekstanten bruker to speil i kombinasjon med hverandre. Når du ser gjennom en sekstant, kan du se et indeksspeil, et av speilene som lar noe av lyset passere gjennom, og det endres basert på speilets vinkel. Hvis du vil bestemme plasseringen av objekter når du navigerer i havene, kan du se på horisonten som et fast punkt gjennom dette speilet. Horisontspeilet ligger foran en del av utsikten din som fungerer med indeksspeilet i denne dobbeltspeileffekten.
Hvis du skulle endre vinkelen på indeksen med et visst beløp, ville visningen din endre seg med det doble beløpet i grader. Dette fordi endring av indeksvinkelspeilet endrer både hendelses- og refleksjonsvinkler som er en del av prosessen med lys som spretter over det.
Ved å justere sextanten langs horisonten, kan du observere endringen av lysstrålen gjennom å endre vinkelen når du ser på objekter med store avstander unna. Når du ser gjennom okularet til sekstanten, skal bildene av gjenstandene hvile i horisonten hvis du justerte den ordentlig. Deretter kan du lese riktig vinkel fra sekvensenes skala. Grad brukes vanligvis for avstander mellom himmellegemer.
Sekstanter er kjent for sine presisjon. Materialet og utformingen til sextanter kan kvitte seg med feilkilder som ellers ville plaget sextantmålinger. Spesielt metallsekstanter trenger ikke å håndtere spørsmål om brytning, skjevhet (en måling av krumning) av jorden og datatabellering.
Sextant praktiske applikasjoner
Som diskutert, trenger forskere eller andre fagpersoner som studerer fartøy til sjøs og gjenstander i rommet, de nøyaktige målingene av vinkler og avstander som de observerer. Dette hjelper navigering over hav, og sextanter var historisk viktige for å gjøre disse beregningene under navigasjonen.
Selv om moderne navigasjonsmetoder nå bruker teknologi som GPS, er sextanter fremdeles nyttige for å forstå historiske data som forskningsarbeid fra forskere og forskere som utforsker Bartholomew Gosnold.
Enheter som undersøker funksjoner i havet, for eksempel drivere, verktøy som tar måling av strøm og andre funksjoner som temperatur og saltholdighet, ville ha sine plasseringer nøyaktig registrert ved hjelp av funksjonene til sekstanter på begynnelsen av 1900-tallet. Da radioretningsteknologiene begynte å se økt brukt i disse forskningsområdene, fortrengte de sextanter og ga mer presise avlesninger av drifterbaner.
Disse sekstante praktiske bruksområdene omfatter landmålingsutstyr til prosjekter som vil se etter plasseringen av reservoarer ved siden av lydstenger for å bestemme dybden i vannet. Ved siden av kompasser, ekkolodd og andre verktøy, ville historiske forskere finne sextanter nyttige blant verktøyene sine.
Feil i sekstantlesning
Andre feil i sekstantlesning kan skje gjennom deres design. Feilen til vinkelrettheten oppstår når indeksspeilet ikke er vinkelrett på planet til selve sekstantinstrumentet. Personer som bruker sextanter bør trykke på indekssøylen rundt midten av buen som sextanten lager og holde sextanten horisontalt med buen vendt bort fra dem.
Når objektene du kan se gjennom speilet er riktig justert, kan denne feilen reduseres. Du kan også justere skruene på baksiden av indeksglasset for å justere bildene ordentlig gjennom sekstanten.
Sidefeilen er forårsaket av at horisontglasset ikke forblir vinkelrett på instrumentets plan. Du kan trykke på indeksfeltet på 0 grader og holde sextanten loddrett for å se himmelobjekter. Hvis du snur mikrometeret i den ene retningen og deretter den andre, kan det reflekterte bildet du ser gjennom sekstanten bevege seg over og under det direkte bildet.
Hvis den beveger seg til venstre eller høyre, oppstår sidefeilen. Bruk av justeringsskruene for å finne de sanne og reflekterte horisontene på samme linje med hverandre kan dempe dette.