Pierścienie astronomiczne - Astronomical rings
Pierścienie astronomiczne ( łac . pierścienie astronomici ), znane również jako pierścienie Gemmy , są wczesnym instrumentem astronomicznym . Instrument składa się z trzech pierścieni, reprezentujących równik niebieski , deklinację i południk .
Może być używany jako tarcza słoneczna do określania czasu, jeśli znana jest przybliżona szerokość geograficzna i pora roku , lub do określania szerokości geograficznej, jeśli czas jest znany lub obserwowany (w słoneczne południe ). Można ją uznać za uproszczoną, przenośną sferę armilarną lub bardziej złożoną formę astrolabium .
Historia
Części instrumentu pochodzą z instrumentów wykonanych i używanych przez starożytnych greckich astronomów . Gemma Frisius połączyła kilka instrumentów w mały, przenośny instrument z pierścieniem astronomicznym. Po raz pierwszy opublikowana w 1534 roku projekt, a Peter Apianus „s Cosmographia w 1539. tych instrumentów pierścieni połączonych obliczenia ziemskie i niebieskie.
Rodzaje
Naprawiono pierścienie astronomiczne
.JPG)
Stałe pierścienie astronomiczne są montowane na cokole, podobnie jak kule armilarne , i mogą być używane jako zegary słoneczne .
Zegar słoneczny podróżnika lub uniwersalny pierścień równonocny
Tarcza jest zawieszona na sznurku lub łańcuszku; punkt zawieszenia na pionowym pierścieniu południka można zmienić, aby dopasować go do lokalnej szerokości geograficznej. Czas odczytywany jest na pierścieniu równikowym; w poniższym przykładzie środkowy pasek jest skręcony, aż promień słońca przejdzie przez mały otwór i spadnie na poziomy pierścień równikowy.
Zegar słoneczny podróżnika lub uniwersalna tarcza pierścieniowa, przenośna wersja pierścieni astronomicznych, zamykana do przenoszenia.
Zegar słoneczny podróżnika, otwarty, gotowy do użycia. Zobacz adnotacje Commons dla etykiet części zegara słonecznego podróżnika .
Zegar podróżny, w użyciu, z odczytem położenia wiązki światła (wewnątrz kwadratu podświetlenia) w celu wskazania godziny. Zobacz adnotacje, jak czytać zegar słoneczny .
Pierścień słońca
Pierścień słoneczny lub pierścień rolnika to specyficzne dla szerokości geograficznej uproszczenie pierścieni astronomicznych. Na jednoczęściowych pierścieniach, skala czasu i miesiąca jest zaznaczona po wewnętrznej stronie pierścienia; promień słońca przechodzący przez otwór w pierścieniu oświetla punkt na tej skali. Nowsze sunringi są często składane z dwóch części, z których jedna przesuwa się do ustawienia miesiąca; są zwykle mniej dokładne.
Schemat jednoczęściowego pierścienia słonecznego z promieniem słonecznym
Dwuczęściowy pierścień słoneczny lub pierścień rolnika, z wiązką światła pokazującą czas
Prostszy pierścień zegara słonecznego, nieużywany
Pierścień morski
W 1610 Edward Wright stworzył pierścień morski , który montował uniwersalną tarczę pierścieniową nad kompasem magnetycznym. Umożliwiło to marynarzom określenie czasu i zmienności magnetycznej w jednym kroku. Są one również nazywane „kompasami zegarowymi”.
Struktura i funkcja
Trzy pierścienie są zorientowane względem lokalnego południka , równika planety i obiektu niebieskiego. Sam instrument może być używany jako pion do wyrównania go z pionem. Instrument jest następnie obracany, aż pojedyncza wiązka światła przejdzie przez dwa punkty na instrumencie. To ustala orientację instrumentu we wszystkich trzech osiach .
Kąt między pionem a wiązką światła daje elewację słoneczną . Wysokość słoneczna jest funkcją szerokości geograficznej, pory dnia i pory roku. Każdą z tych zmiennych można określić za pomocą pierścieni astronomicznych, jeśli znane są dwie pozostałe.
Wysokość Słońca nie zmienia się znacząco w ciągu jednego dnia na biegunach (gdzie słońce wschodzi i zachodzi raz w roku), więc przybliżone pomiary wysokości Słońca nie zmieniają się w zależności od pory dnia na dużych szerokościach geograficznych.
Użyj jako kalendarza słonecznego
Gdy czas słoneczny wypada dokładnie w południe lub jest znany z innego zegara, przyrząd można wykorzystać do określenia pory roku.
Pierścień południkowy może funkcjonować jako gnomon , gdy pierścienie są używane jako zegar słoneczny . Pozioma linia ułożona na południku z gnomonem skierowanym w południe-słońce nazywana jest linią południka i nie wskazuje godziny, ale dzień roku. Historycznie używano ich do dokładnego określenia długości roku słonecznego. Sam nieruchomy pierścień południkowy może służyć jako zegar słoneczny kalendarza analemicznego , który można odczytać tylko w południe.
Kiedy cień pierścieni jest wyrównany tak, że wydają się być w tym samym lub prawie tym samym miejscu, południk identyfikuje się.
Pierścień południkowy
Południka pierścień jest umieszczony w pozycji pionowej, a następnie obraca się (w odniesieniu do niebieskiej obiektu), dopóki nie jest równoległa do linii lokalnej północ-południe. Cały pierścień jest zatem równoległy do okręgu długości geograficznej przechodzącego przez miejsce, w którym stoi użytkownik.
Ponieważ instrument jest często podtrzymywany przez pierścień południkowy, często jest to pierścień najbardziej zewnętrzny, tak jak w przypadku pierścieni podróżnych zilustrowanych powyżej. Tam do górnej części pierścienia południkowego przymocowana jest przesuwna szekla zawieszenia, na której można zawiesić całe urządzenie. Pierścień południkowy jest oznaczony w stopniach szerokości geograficznej (0–90, dla każdej półkuli). Przy prawidłowym użyciu wskaźnik na wsporniku wskazuje szerokość geograficzną, w której znajduje się instrument. To przechyla pierścień równikowy tak, że leży pod tym samym kątem do pionu, co lokalny równik.
Pierścień równikowy
Równikowej pierścień mieści się równolegle do płaszczyzny równika niebieskiego, pod kątem prostym do południka. Jest wyrównany przez
- przymocowanie do pierścienia południkowego w miejscu oznaczenia szerokości geograficznej zero (patrz wyżej)
- jest wyrównany do pierścienia deklinacji, który jest wyrównany do ciała niebieskiego.
Często wyposażony w skalę z podziałką, może być używany do pomiaru rektascensji . Na zegarze podróżnym pokazanym powyżej jest to pierścień wewnętrzny.
Ten pierścień jest czasami wygrawerowany z miesiącami po jednej stronie i odpowiednimi znakami zodiaku na zewnątrz; bardzo podobny do astrolabium. Inne okazały się mieć wygrawerowane dwie dwunastogodzinne skale czasowe. Każda skala dwunastogodzinna jest rozciągnięta o 180 stopni i ponumerowana godzinowo z hashami co 20 minut i mniejszymi hashami co cztery minuty. Wewnątrz znajduje się skala kalendarzowa z nazwami miesięcy zaznaczonymi pierwszymi literami, z oznaczeniem co 5 dni i innymi oznaczeniami reprezentującymi pojedyncze dni. Na zewnętrznej stronie pierścienia wygrawerowane są odpowiednie symbole znaków zodiaku. Pozycja symbolu wskazuje datę wejścia słońca w ten konkretny znak. Równonoc wiosenna jest wyznaczona 15 marca, a równonoc jesienna jest zaznaczona 10 września.
Pierścień deklinacyjny
Nachylenie pierścienia jest ruchoma i obraca się przegubowo w samym południku pierścienia. Wyimaginowana linia łącząca te czopy jest równoległa do osi Ziemi. Deklinacyjny „pierścień” podróżnego zegara słonecznego powyżej wcale nie jest pierścieniem, ale podłużną pętlą z suwakiem do ustawiania pory roku.
Pierścień ten jest często wyposażony w łopatki i otworki do stosowania jako alidada z dioptra (patrz rysunek). Może służyć do pomiaru deklinacji .
Ten pierścień jest również często oznaczony znakami zodiaku i dwudziestoma pięcioma gwiazdami, podobnymi do astrolabium .
Bibliografia
Bibliografia
- Frisius, Gemma (1548). Usus pierścienie astronomici [ Użycie pierścieni astronomicznych ] (przedruk cyfrowy) (po łacinie). Antwerpia. OCLC 166113158 .