Cadrant (astronomie)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un cadran folosit de astronomi, marinari și meteorologi

Cadrantul este un instrument de măsurare care poate fi utilizat pentru a măsura înălțimea unghiulară a unui corp ceresc față de linia orizontului . Are forma unui sfert de cerc și de aici își trage numele, permițând deci să măsoare valoarea unui unghi de la 0 la 90 °.

Acest instrument a fost utilizat în special ca suport pentru navigație .

Cadranul este împărțit în două tipuri:

  • cadran fix : instrumentul este fixat astfel încât una dintre cele două laturi să fie perfect verticală și cealaltă perfect orizontală, datorită unei linii de plumb sau a unui nivel ; o tijă rotativă echipată cu două vizoare vă permite să vedeți o anumită stea și să citiți valoarea ei unghiulară la scara corespunzătoare;
  • cadran mobil : instrumentul se poate roti astfel încât, cu una din cele două laturi ale sale, este posibilă vizualizarea stelei și, prin urmare, citiți unghiul cu privire la o linie plumbă , utilizată ca „mână” de măsurare.
    Apelare mobilă
    Cadrantul astrolabului arab construit în 1735. Inscripția este o maximă arabă: „Fie ca proprietarul să trăiască atâta timp cât există stele în univers”

Istorie

Originea provine din caldeeni și babilonieni . Ptolemeu în secolul al II-lea d.Hr. era deja familiarizat cu acest instrument, dar înaintea lui Hipparhus din Niceea și Eratostene îl folosiseră . În antichitate era foarte asemănător cu o sferă armilară ; mai târziu (secolele VIII și IX d.Hr.) arabii au derivat astrolabul plan din acesta , care a fost folosit până la începutul secolului al XVIII-lea. Cristofor Columb a folosit-o în timpul primei traversări către Indii.

În antichitate cadranul era un instrument fundamental pentru astronomi , până la inventarea telescopului ; avea dimensiuni diferite, unele erau uriașe pentru a asigura citiri mai precise ale măsurătorilor, ocupau încăperi întregi special construite.

Tot pentru marinari era un instrument indispensabil, cu ajutorul căruia măsurau înălțimea stelelor și, prin urmare, puteau face bilanțul locului în care se aflau. Este folosit și astăzi, chiar dacă cu transformările moderne a devenit un instrument optic de înaltă precizie ( sextant ).

Principiul de funcționare

Dacă avem cu punctul ochiului , prin vizoarele structurii, o stea ( cadran mobil ) sau Soarele ; putem citi valoarea unghiului vertical ( înălțimea astronomică ) pe care linia de plumb o indică în partea curbată a sectorului marcată printr-o gradație de la 0 ° la 90 °.

Determinarea latitudinii unui loc

Dacă vrem să încercăm să măsurăm latitudinea orașului nostru, trebuie să luăm cadranul și să măsurăm înălțimea Stelei Polare de la orizont, care este identică cu distanța dintre ecuator și poziția observatorului; ceea ce vom citi va fi și latitudinea locului .

Dacă, pe de altă parte, am observat înălțimea Soarelui la prânz, valoarea latitudinii trebuie calculată după cum urmează:

Lat = 90 ° - înălțime + declinare a Soarelui

unde valoarea declinației este afișată pe o scară calendaristică pentru a ști în orice moment cât valorează.

Cadranul ca cadran solar

Dacă măsurați înălțimea maximă a Soarelui și declinul, puteți cunoaște latitudinea , măsurând-o în orice moment al zilei, puteți cunoaște ora; cadranul devine cadran solar .

Manipulând înălțimea Soarelui măsurată pentru a transforma „ unghiul citit pe cadran în timpul iernii, ați putea întoarce gradația 0 ° -90 ° pentru a citi direct„ acum ”. Nu este ușor, deoarece trebuie să luăm în considerare înălțimea orei Soare-locală, care este variabilă atât în ​​timpul zilei, cât și în an și depinde și de latitudinea observatorului; scala citirilor orelor poate fi transformată într-o grilă de linii curbe, dar în ceea ce privește latitudinea, instrumentul construit poate fi valabil doar pentru cel luat în considerare.

Există o formulă care asociază înălțimea Soarelui cu timpul:

cos (P) =

h = înălțimea Soarelui

P = Unghiul polului care indică valoarea în grade a cât de mult este Soarele de meridianul geografic în timp ce are loc măsurarea.

Varietate de cadrane

Cadrant astrolab

Este instrumentul ale cărui gravuri indică proiecțiile coordonatelor cerești , în special declinarea Soarelui și a cercurilor meridiane, pe un plan orizontal.

Cadran nautic

La această categorie aparțin cele de tip goniometric , cadranele la 90 °, octanții la 45 ° și sextanții la 60 °; destinat măsurării înălțimilor stelelor în timpul navigației.

Apelare oră

Este tipul de cadran care poartă liniile orare calculate pentru o latitudine dată pe față.

Cadrant pentru calcularea longitudinii

În acest tip de instrument, cercurile paralele ale unei emisfere sunt reproduse în proiecție ortografică . De asemenea, a servit la măsurarea distanțelor lunare, sau a Lunii față de Soare, de planete și de stelele principale.

Cadrant solar

Un alt nume care definește cadranul solar.

Cadran zodiacal

Instrumentul gravează indicații utile pentru practicile astrologice, cum ar fi semnele zodiacale.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 4604309-3
Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică