Как да използваме секстант

Видео: Процесс создания урока TED-Ed: Идея и воплощение

Съдържание

Стъпки
Част 1 от 3: Определяне на височината на обект над хоризонта
Част 2 от 3: Определяне на географска ширина със секстант през деня
Част 3 от 3: Намиране на географска ширина със секстант през нощта
Съвети
Предупреждения
Какво ти е необходимо

Секстантът е навигационен инструмент, състоящ се от малък телескоп, огледала, подвижна ръка и 60-градусова дървена или метална дъга, наречена крайник (една шеста от пълния кръг, от който този инструмент получава името си). Секстантът може да се използва за определяне на положението на слънцето, луната или друго небесно тяло в небето, както и за определяне на географска ширина и дължина. Въпреки че това устройство изглежда обезсърчително, като разберете как работи и с практика, можете да го използвате, за да определите надеждно местоположението си.

Стъпки

Част 1 от 3: Определяне на височината на обект над хоризонта

1 Разберете, ако е възможно, вашата надморска височина. Ако използвате секстанта извън кораб в морето, трябва да въведете корекция на височината. Това изменение е обсъдено по -долу, за сега трябва само да знаете вашата надморска височина над морското равнище.
2 Гледайте хоризонта, докато гледате през малко огледало. Малкото огледало е полупрозрачно, което ви позволява да виждате през него, когато гледате през телескопа.
- Линията на хоризонта образува базовата линия, от която се измерва ъгълът на кота на обекта, който позиционирате.
- Знакът 0 градуса на вашия секстант може да не съвпада с хоризонта. Ако е така, трябва да коригирате ъгловата височина със сума, равна на величината на това отклонение. Тази стойност се нарича грешка в индекса.
3 Преместете дръжката на секстанта, докато обектът, който се опитвате да намерите, е видим на хоризонта. Друго огледало, наречено голямо, е монтирано на подвижната дръжка. С движението на дръжката дискът с голямото огледало се върти, докато светлината, попадаща в голямото огледало, се отрази в малкото огледало, в резултат на което обектът, от който идва светлината, се вижда в него на линията на хоризонта.
- Секстанти, предназначени за наблюдение на слънцето, са оборудвани със светлинни филтри за защита на очите на потребителя от слънчевите лъчи.
4 Закрепете дръжката. Закопчаването се извършва чрез флип-ключалка, която предотвратява свободното движение на дръжката.
5 Фино настройте захвата, като завъртите копчето за фино регулиране, докато обектът е точно подравнен с хоризонта. Регулирайте се постепенно, като люлеете секстанта от едната страна на другата, докато обектът е точно на хоризонта.
6 Запишете времето на наблюдението. Трябва да запишете времето в часове, минути и секунди, като започнете със секунди, за да избегнете грешки.
- Бързото записване на времето е особено важно, ако използвате секстант за навигация в морето.
7 Запишете измерения ъгъл. Ъгълът на издигане на обект може да бъде изчислен както следва:
- Височините се виждат в центъра на алидадата (частта от дръжката, където се намират скобата и копчето за фина настройка) в прозореца над циферблата. Алидадата може да бъде оборудвана с малка лупа, която да ви помогне да прочетете дипломата на циферблата.
- Минутите и секундите могат да се четат при градуирането на копчето за фина настройка.
8 Коригирайте измерения ъгъл според позицията си и обекта, който наблюдавате. Ъгълът, който сте измерили със секстанта, трябва да бъде коригиран във всеки от следните случаи:
- Грешка в индекса. Тази грешка възниква, когато котата, съответстваща на хоризонта, не е 0 градуса, а е по -голяма или по -малка от нула. Ако котата, съответстваща на хоризонта, е по -голяма от 0 (положително число), тя трябва да се извади от измерения ъгъл. Ако тази маркировка е по -малка от 0 (отрицателно число), тя трябва да се добави към измерения ъгъл.
- Настроение. Това е корекция на височината. Разберете височината си в футове (ако я знаете в метри, умножете по 3,28), след това умножете квадратния корен от тази стойност с 0,98, за да изчислите стойността, за да коригирате измерения ъгъл.
- Пречупване. Светлинните лъчи се отклоняват при преминаване през материята; това отклонение се нарича пречупване. Колкото по -плътна е атмосферата, толкова по -силно е пречупването. Можете да намерите стойността за коригиране на грешките при пречупване за вашето местоположение в морския алманах.
- Паралакс. Трябва да въведете корекция на паралакса, ако гледате слънцето, луната или планетата със секстант. Размерът на корекцията може да бъде намерен в морския алманах.
- Радиус на ъгъла. Ако наблюдавате обект със значителен видим диаметър (слънце или луна), трябва да знаете видимото разстояние от ръба му до центъра. Стойността на корекцията може да бъде намерена в морския алманах.
Когато всички корекции са направени, ще получите истинската кота на обекта.

Част 2 от 3: Определяне на географска ширина със секстант през деня

1 Определете ъгъла на слънцето в най -високата му точка. Това се случва по обяд местно време.
- Следвайте инструкциите в първата част на нашата статия.
2 Разберете от справочните таблици географската ширина, на която слънцето е директно над вас в деня на вашето наблюдение. Слънцето е точно над главата (в зенита, с ъгъл на кота 90 градуса) на екватора (0 градуса ширина) по време на пролетното и есенното равноденствие (20 март и 22 или 23 септември).
- След пролетното равноденствие географската ширина, на която слънцето е точно над главата, се измества на север до лятното слънцестоене и след това се връща обратно към екватора преди есенното равноденствие. Географската ширина, на която слънцето е директно над главата по време на лятното слънцестоене, се нарича Тропик на Рака (23,5 градуса северна ширина).
- След есенното равноденствие географската ширина, на която слънцето е точно над главата, се измества на юг до зимното слънцестоене и след това се връща обратно към екватора до пролетното равноденствие. Географската ширина, на която слънцето е директно над главата по време на зимното слънцестоене, се нарича Тропик на Козирог (23,5 градуса южна ширина).
- Ако сте на север от тропика на Рак, слънцето винаги ще бъде на юг от вас в най -високата си точка. Ако сте на юг от Тропика на Козирога, слънцето винаги ще бъде на север от вас в най -високата си точка. Ако сте между тропиците, слънцето в най -високата си точка може да бъде или на север или на юг от вас, или директно над вас, в зависимост от сезона.
3 Намерете разликата между ъгъла на слънцето и зенита (90 градуса). Например, ако вашият измерен ъгъл на издигане на слънцето е 49 градуса, извадете 49 от 90 - разликата е 41.
- Ако направите наблюдение в деня на пролетното или есенното равноденствие, тази разлика ще бъде вашата географска ширина, в този случай 41 градуса географска ширина - север, ако сте наблюдавали слънцето на юг от вас и на юг, ако сте го наблюдавали на север. Ако не е равноденствието, ще трябва да свършите още малко работа.
- Ако географската ширина, на която слънцето е точно над този ден, е на север и слънцето в най -високата си точка е на юг от вас, добавете тази географска ширина (склонение на слънцето) към ъгъла, който сте изчислили, за да получите вашата географска ширина. Например, ако слънцето е над главата на 20 градуса северно в деня, в който сте го видели на 49 градуса спрямо хоризонта, тогава сте на 61 градуса северно (90 - 49 + 20). По същия начин, ако географската ширина, на която Слънцето е точно над главата, е южна, а слънцето в най -високата си точка е на север от вас, трябва да добавите тази географска ширина към изчисления ъгъл, за да получите вашата географска ширина.
- Ако географската ширина, на която слънцето е точно над вас, е южна, а слънцето в най -високата си точка е на юг от вас, извадете тази географска ширина от ъгъла, който сте изчислили, за да получите вашата географска ширина. Например, ако слънцето е над главата на 20 градуса южно в деня, в който сте го видели на 49 градуса спрямо хоризонта, вие сте на 21 градуса северно (90 - 49 - 20). По същия начин, ако географската ширина, на която слънцето е точно над главата, е на север, а слънцето в най -високата си точка е на север от вас, трябва да извадите тази географска ширина от изчисления ъгъл, за да получите вашата географска ширина.

Част 3 от 3: Намиране на географска ширина със секстант през нощта

1 Намерете Северната звезда. Полярната звезда е най -ярката в съзвездието Малка мечка (Малка мечка). Той се намира в края на опашката / дръжката на Малката мечка. Ако не можете да го намерите, има два начина да направите това.
- Продължете линията, свързваща двете звезди във външния край на кофата на Голямата мечка към страната, в която кофата се отваря. Тези насочващи звезди ще ви насочат към Полярната звезда.
- Погледнете от Големия площад на Пегас към съзвездието Касиопея (наподобяващо "M" или "W", в зависимост от позицията му в небето). Това е резервен начин да намерите Северната звезда, в случай че Голямата мечка е под хоризонта.
2 Намерете височината на Полярната звезда над хоризонта с помощта на секстант. Инструкции за това са дадени в първата част на нашата статия. Ъгълът на кота на Северната звезда ще бъде равен на вашата географска ширина.
- Този метод работи само в Северното полукълбо, тъй като Северната звезда не се вижда южно от екватора.

Съвети

Инструменти като квадрант, квинтант и октант са подобни на секстанта. Те са наречени така, защото техните дъги са равни съответно на четвърт, пета и осма част от пълен кръг. Всички те са градуирани, така че ъгълът, който може да бъде измерен с техните дъги, е два пъти по -голям от физическия ъгъл на тези дъги; например дъгата на секстанта е 60 градуса, но може да се използва за измерване на ъгли до 120 градуса.
Огледалата на съвременните секстанти са по -големи от тези на старите, диаметърът им е около 5 см, докато тези на старите са около 2,5 см. Някои също имат изкуствен хоризонт за използване в условия, когато естественият хоризонт не се вижда.
Астрономически секстант е свързан с навигационния секстант. Той се различава от навигационния секстант по това, че е много по-голям по размер, а също и по това, че не използва огледала за измерване на ъгли, което означава, че те не могат да измерват ъгли, по-големи от неговата 60-градусова дъга.

Предупреждения

Секстантният телескоп трябва да е успореден на равнината на крайника (дъгата). За да проверите това, изберете две звезди с ъгъл по -голям от 90 градуса и подравнете техните изображения с помощта на секстант. След това преместете секстанта така, че тези звезди да се движат от едната страна на зрителното поле към другата. Ако двете звезди се разделят, вашият секстант има грешка в паралелизма и трябва да регулирате телескопа му. Това е проблем за старите секстанти; съвременните имат регулируема тръба.
Малкото огледало трябва да е перпендикулярно на равнината на циферблата. За да проверите това, преместете дръжката на 0 градуса и погледнете в малкото огледало.След това завъртете копчето за фина настройка (регулиращ винт) напред -назад, докато не видите звездата и отразеното й изображение едновременно. Ако отразеното изображение премине точно върху директното, малкото огледало е правилно подравнено. Ако е изместен отстрани, вашият секстант има малка грешка в огледалото и трябва да се регулира така, че прякото и отразеното изображение да съвпадат.
Ако голямото огледало не е перпендикулярно на рамката на секстанта, крайникът на секстанта може да изглежда счупен, когато се гледа през него. Това се нарича голяма грешка в огледалото. Можете да тествате секстанта за тази грешка, като закрепите дръжката на 60 градуса и погледнете през голямо огледало - отражението на крайника трябва да продължи право напред без прегъване.
Проверете секстанта за тези три грешки и ги поправете в следния ред: голяма грешка в огледалото, грешка в малко огледало, грешка в паралелизма.