 |
Астронет: Г.С. Яхно Содержание и методика проведения практических работ и моделирование астрономических явлений в курсе астрономии средней школы http://variable-stars.ru/db/msg/1173351/chapter49.html |
| << Предыдущая |
Работа N 4. Определение направления небесного меридиана
Оборудование. Теодолит, приспособление для освещения окулярных нитей при наблюдениях ночью.
Для целей ориентирования и для выполнения ряда практических работ по астрономии в школе необходимо иметь точное направление меридиана. Один из методов его нахождения состоит в фиксировании с помощью теодолита равных высот звезды или Солнца и проводится в следующем порядке.
 |
| Рис. 51 |
1. Выбирают удобную для наблюдения южной стороны неба точку (возможно и в классе, если окна выходят на юг).
2. Устанавливают теодолит и под его отвесом, опущенным с верхнего основания треноги, делают постоянную и хорошо заметную отметку выбранной точки. При ночных наблюдениях необходимо слегка осветить рассеянным светом поле зрения трубы теодолита (рис. 51), чтобы были хорошо заметны окулярные нити.
3. Оценив примерно направление
точки юга (например, с помощью буссоли
теодолита или наведением трубы на Полярную
звезду и поворотом ее на 180њ), наводят трубу
теодолита на достаточно яркую звезду1,
отстоящую немного к востоку от меридиана,
закрепляют алидаду вертикального круга и
снимают отсчет на горизонтальном лимбе.
 |
| Рис. 52. Последовательное прохождение звезды через окулярные нити теодолита. |
Для более точного определения направления меридиана следует снять три отсчета, используя три горизонтальных линии, имеющихся в окуляре трубы (рис.52). Наведя трубу на звезду и действуя микрометрическими винтами, ставят звезду немного выше верхней горизонтальной линии. Действуя только микрометрическим винтом алидады горизонтального круга и сохраняя установку теодолита по высоте, держат звезду все время на вертикальной нити. Как только она коснется верхней горизонтальной нити (а), снимают первый отсчет. Потом также пропускают звезду через среднюю и нижнюю горизонтальные нити (в и с) и снимают второй и третий отсчеты. После прохождения звезды через меридиан ее нужно поймать на такой же высоте и снова снять отсчеты на горизонтальном лимбе, только в обратном порядке, сначала 3-й, затем 2-й и 1-й отсчеты, так как звезда после меридиана будет опускаться, а в трубе, дающей обратное изображение, она будет подниматься. При наблюдениях Солнца поступают аналогично, пропуская через горизонтальные нити нижний край диска Солнца.
4. Берут среднее арифметическое для каждого из этих отсчетов горизонтального лимба и получают средний отсчет на точку юга.
5. Наводят трубу в направлении
точки юга, т.е. устанавливают нулевой штрих
нониуса на число, соответствующее
найденному отсчету.
Если в поле зрения трубы не
попадает никаких земных предметов, которые
служили бы ориентиром точки юга, то надо
произвести "привязку" найденного
направления к хорошо заметному предмету (восточнее
или западнее от меридиана).
Привязку производят следующим образом.
Наводят трубу на выбранный земной предмет (миру) и записывают отсчет горизонтального круга. Вычтя из него отсчет точки юга, получают азимут земного предмета. При повторной установке теодолита на эту же точку, наводят трубу на земной предмет и, зная угол между этим направлением и направлением меридиана, точно устанавливают трубу теодолита в плоскости меридиана.
Пример.
Дата: 5/IХ-1962 г.
Место - астрономическая
площадка школы.
Определение меридиана по
равным высотам звезды a Орла.
Отсчет
горизонтального круга по 1 нониусу -
до
кульминации 50˚58',
после кульминации
73˚24'.
 |
Отсчет на точку юга по 1 нониусу
62˚11'.
Земной предмет - молниеотвод
трубы завода.
Отсчет круга на земной предмет (миру)
по 1 нониусу 66˚35'.
Азимут земного предмета А= 66њ35' - 62˚11'
= 4њ24'.
Методические замечания
1. Если меридиан определяется по Солнцу, то надо иметь в виду, что склонение Солнца непрерывно меняется. Это приводит к тому, что кривая, по которой Солнце идет в течение дня, не симметрична относительно меридиана; значит, найденное направление, как полусумма отсчетов при равных высотах Солнца, будет несколько отличаться от меридиана (ошибка может доходить до 10').
2. В том случае, когда в школе нет теодолита, полуденную линию можно определить методом фиксирования равных по длине теней от гномона или по перемещению солнечного пятна.
 |
| Рис. 53.
Определение направления меридиана в классной комнате |
Последний способ состоит в следующем. В одном из окон, выходящих на южную сторону, на подходящей высоте устанавливают экран с малым отверстием (около 1 см в диаметре). Начав наблюдение за 1,5 - 2 ч. до полудня отмечают в течение 3-4 часов положение солнечного пятна от этого отверстия на полу. В результате получится линия АВ (рис. 53). Держа нитку у отверстия 0, другим ее концом описывают дугу (пунктирная линия), которая пересечет линию АВ в точках С и Д. Из этих точек одинаковым радиусом делают по две засечки и получают точки Е и F. Линия ЕF и будет полуденной линией.
Преимущество этого метода в том, что он не связан с фиксированием равных по длине теней. Начало и конец наблюдений могут быть произвольными, лишь бы они были взяты один до кульминации, другой - после кульминации Солнца. Здесь следует обратить внимание учащихся на то, что кривая, которую описывает в течение дня солнечное пятно или конец тени от гномона, меняется в зависимости от склонения Солнца. В дни равноденствий - это прямая линия, при положительных склонениях Солнца (с 21 марта по 23 сентября) кривые представляют собой гиперболы, обращенные выпуклостью от основания гномона, при отрицательных склонениях (с 23 сентября по 21 марта) - выпуклостью к основанию гномона.
3. Несложно провести достаточно точное направление полуденной линии (с точностью до 0,5˚), пользуясь отвесом и выверенными по радиосигналам часами. Для этого надо заранее вычислить момент истинного полудня по декретному времени, как указано в работе N 3, и с его наступлением отметить направление тени от нити отвеса.
4. Рассеянный свет для слабого освещения поля зрения трубы теодолита при ночных наблюдениях можно создать лампочкой от карманного фонаря, помещенной перед объективом трубы несколько ниже или сбоку от ее оптической оси. Чтобы свет лампочки не попадал в глаза наблюдателя, ее следует прикрыть маленьким бумажным абажуром. Небольшой язычок из плотной бумаги, укрепленный с помощью бумажного кольца перед объективом дает вполне достаточный рассеянный свет. Причем, такой язычок бумаги, находящийся перед объективом, не мешает наблюдениям.
1 В начале сентября можно взять для наблюдения a Орла (Альтаир).
| << Предыдущая |