Contenu
- Principe Sextant
- Sextant Calculator
- Autres quantités utiles
- Sextant Apparatus
- Applications pratiques de Sextant
- Erreurs dans les lectures de Sextant
Historiquement, la mesure des distances entre les objets célestes et marins au-delà de l'œil nu a reposé sur des instruments qui exploitent la Terre par rapport à des objets tels que les planètes et les étoiles. Connaissant les principes de base de la géométrie et de la physique, les chercheurs ont inventé des outils tels que le sextant pour mesurer la distance angulaire entre ces objets. C’est là que les sextants entrent en jeu.
Principe Sextant
Sextants mesurer des angles. Ils le font en réfléchissant les rayons de lumière entrants provenant de l'environnement ou d'objets qu'ils étudient de telle sorte que l'angle du rayon de la lumière entrante soit égal à l'angle du rayon réfléchi. Cela se produit naturellement dans tous les cas de lumière incidente sur les surfaces en raison de la nature de la réflexion, mais dans la pratique, le matériau et la densité du miroir modifient légèrement l'angle de sortie de la lumière.
Cela signifie que vous pouvez utiliser deux miroirs plans en succession, de sorte que la lumière quitte les deux miroirs avec un angle d'incidence double. Le sextant l'utilise avec le miroir d'indexation et le miroir d'horizon pour mesurer les angles entre l'horizon et un objet visible tel qu'un navire en mer ou une planète du système solaire.
En mesurant ces changements d’angles de lumière, un sextant peut vous dire la altitude relative d'un objet éloigné (appelé "objet" inconnu ") par rapport à l'horizon ou à un autre objet dont vous connaissez déjà l'altitude, tel que l'altitude du soleil d'un almanach. Comme l'altitude représente la ligne qui croise la Terre, vous pouvez déterminer la distance à laquelle l'objet utilise la trigonométrie.
Cela signifie qu'il faut former un angle droit entre l'objet inconnu, l'objet connu et votre propre position, et utiliser l'angle entre les deux objets pour déterminer la longueur du côté des triangles qui représente la distance à l'objet inconnu. Historiquement, les gens utilisaient des sextants pour mesurer les distances entre deux points quelconques de la surface de la Terre. Lorsque vous manipulez des objets en mer, vous pouvez mesurer l’angle de différence entre deux objets en tournant le sextant sur le côté.
Sextant Calculator
La technologie moderne offre une nouvelle façon de comprendre les quantités mesurées par les sextants. Les calculateurs de sextant en ligne, tels que celui de Nautical Calculators, utilisent la position de l'observateur en fonction de la latitude et l'angle sous lequel vous observez un corps céleste pour déterminer l'erreur due au porteur de la boussole.
Ces applications en ligne peuvent également correct pour d'autres facteurs comme la température de l'air et de légères variations de la courbure de la Terre. Cela rend leurs calculs plus précis.
L'utilisation d'un almanach nautique peut vous donner le nombre de distances entre les objets à utiliser lorsque vous effectuez des mesures à l'aide d'un sextant. Ils offrent également des informations sur les calculatrices plus appropriées pour divers calculs et méthodes de calcul d’autres quantités.
Autres quantités utiles
Cela inclut l'azimut, la direction d'un objet céleste par l'observateur à la surface de la Terre et l'angle de réfraction, le processus par lequel un angle dévie lorsqu'il pénètre dans un milieu, qui est impliqué dans l'utilisation du sextant. Vous pouvez même prendre en compte d'autres facteurs susceptibles d'affecter les lectures d'un instrument de sextant, tels que des valeurs plus précises du creux et de l'erreur d'index.
Le premier est une mesure de l'angle entre le plan horizontal à travers l'œil de l'observateur et le plan à travers l'horizon visible à partir de l'emplacement de l'observateur. Ce dernier est la différence entre le zéro indiqué sur le sextant et le zéro gradué de l'observation elle-même.
Sextant Apparatus
Le sextant utilise deux miroirs en combinaison les uns avec les autres. Lorsque vous regardez à travers un sextant, vous pouvez voir un miroir d'index, l'un des miroirs qui laisse passer une partie de la lumière, qui change en fonction de l'angle du miroir. Si vous souhaitez déterminer l'emplacement des objets lors de la navigation dans les océans, vous pouvez regarder l'horizon comme un point fixe à travers ce miroir. Le miroir Horizon se trouve devant une partie de votre vue qui fonctionne avec le miroir index dans cet effet de double miroir.
Si vous deviez changer l'angle de l'index d'une certaine quantité, votre vue changerait du double de cette quantité en degrés. En effet, le fait de changer le miroir d'angle d'indice modifie les angles d'incidence et de réflexion faisant partie du processus de réflexion de la lumière sur celui-ci.
En alignant le sextant le long de l'horizon, vous pouvez observer le changement de rayon de lumière en modifiant l'angle de vue lorsque vous regardez des objets éloignés. Lorsque vous regardez à travers l'oculaire du sextant, les images des objets doivent reposer sur l'horizon si vous l'avez aligné correctement. Ensuite, vous pouvez lire l’angle approprié sur l’échelle du sextant. Les degrés sont généralement utilisés pour les distances entre les corps célestes.
Les sextants sont connus pour leur précision. Le matériel et la conception des sextants peuvent les débarrasser des sources d'erreur qui, autrement, pourraient nuire aux mesures de sextant. Les sextants métalliques, en particulier, n’ont pas à faire face aux problèmes de réfraction, d’oblatement (une mesure de la courbure) de la Terre et de la tabulation des données.
Applications pratiques de Sextant
Comme discuté, les chercheurs ou autres professionnels qui étudient les navires en mer et les objets dans l’espace ont besoin de mesures précises des angles et des distances qu’ils observent. Cela facilite la navigation dans les océans, et les sextants ont toujours joué un rôle important dans ces calculs.
Bien que les méthodes de navigation modernes utilisent maintenant des technologies telles que le GPS, les sextants restent utiles pour comprendre des données historiques telles que les travaux de recherche de scientifiques et de chercheurs tels que l'explorateur Bartholomew Gosnold.
Les appareils qui étudient les caractéristiques de l'océan, tels que les dériveurs, des outils qui mesurent les caractéristiques actuelles et autres telles que la température et la salinité, enregistreraient avec exactitude leur position à l'aide des caractéristiques des sextants du début des années 1900. Lorsque les technologies de direction radio ont commencé à être utilisées davantage dans ces domaines de recherche, elles ont déplacé les sextants et ont donné des lectures plus précises des trajectoires de dériveurs.
Ces applications pratiques du sextant s'étendent aux équipements d'arpentage, aux projets qui rechercheraient l'emplacement des réservoirs à côté de poteaux de sondage pour déterminer la profondeur des eaux. Outre des boussoles, des sondeurs et d'autres outils, les chercheurs historiques trouveraient des sextants à portée de la main parmi leurs outils.
Erreurs dans les lectures de Sextant
D'autres erreurs dans les lectures de sextant peuvent survenir par leur conception. L'erreur de perpendicularité se produit lorsque le miroir d'index n'est pas perpendiculaire au plan de l'instrument sextant lui-même. Les personnes qui utilisent des sextants doivent appuyer sur la barre d'indexation au milieu de l'arc créé par le sextant et tenir le sextant à l'horizontale, l'arc ne faisant pas face.
Lorsque les objets que vous pouvez voir à travers le miroir sont correctement alignés, cette erreur peut être réduite. Vous pouvez également ajuster les vis à l'arrière de la vitre index pour aligner correctement les images sur le sextant.
L'erreur latérale est causée par le fait que l'horizon ne reste pas perpendiculaire au plan de l'instrument. Vous pouvez appuyer sur la barre d'indexation à 0 degré et tenir le sextant à la verticale pour voir les objets célestes. Si vous tournez le micromètre dans un sens puis dans l'autre, l'image réfléchie que vous voyez à travers le sextant peut se déplacer au-dessus et au-dessous de l'image directe.
Si elle se déplace à gauche ou à droite, l'erreur de côté se produit. L'utilisation des vis de réglage pour trouver les horizons vrai et réfléchi dans la même ligne peut atténuer cela.