Теневой квадрат
Теневой квадрат , также известный как шкала высот . [1] был инструментом, используемым для определения линейной высоты объекта в сочетании с алидадой для угловых наблюдений. 9 или 10 века Ранний пример был описан в арабском трактате, датируемом, вероятно, Багдадом . [2] Квадраты теней часто встречаются на оборотной стороне астролябий .
Использование
[ редактировать ]Основное применение теневого квадрата — измерение линейной высоты объекта по его тени. Это делается путем моделирования соотношения между объектом, обычно гномоном, и его тенью. Если солнечный луч находится между 0 и 45 градусами, используется umbra versa (вертикальная ось), между 45 и 90 градусами используется прямая тень (горизонтальная ось), а когда солнечный луч находится под углом 45 градусов, его тень падает точно на тень СМИ (y=x) [3] Во времена средневековой астрономии он использовался для определения высоты и отслеживания движения небесных тел, таких как Солнце, когда более совершенные методы измерения были недоступны. Эти методы до сих пор можно использовать для определения высоты относительно горизонта любого видимого небесного тела.
Гномон
[ редактировать ]Гномон обычно используется вместе с теневым ящиком. Гномон — это палка, поставленная вертикально в солнечном месте так, чтобы она отбрасывала тень, которую можно измерить. Изучение тени гномона дает информацию о движении Солнца. Гномоны, скорее всего, были независимо открыты многими древними цивилизациями, но известно, что они использовались еще в V веке до нашей эры в Греции. Скорее всего для измерения зимнего и летнего солнцестояния. « Геродот говорит в своей «Истории», написанной около 450 г. до н.э., что греки научились использованию гномона у вавилонян . [4]
Примеры
[ редактировать ]Если тень человека имеет длину 4 фута, то какова высота Солнца? Эту проблему можно решить с помощью теневого ящика. Теневой ящик разделен пополам, одна половина калибруется по шестеркам, другая по десяткам. Поскольку это тень, отбрасываемая человеческим телом, шестерки более удобны. Переместив алидаду на четыре (так же, как длина теней) и затем прочитав шкалу высот, можно увидеть, что Солнце находится на высоте 56,3 градуса. [5]
Поле «Тень» также можно использовать с длинными тенями, используя слегка измененный метод. Если тень человека имеет длину 18 футов, то какова высота Солнца? Если использовать сторону теневого ящика со стороной шестерок (используя человеческое тело в качестве измерения), самая длинная тень, отмеченная на теневом ящике, составляет шесть футов. Это создает проблему каждый раз, когда тень длиннее отбрасывающего ее гномона. Выполнив простой расчет, вычислив, какой высоты был бы гномон, если бы он отбрасывал шестифутовую тень в той же ситуации, в этой ситуации гномон будет иметь высоту всего два фута, чтобы отбрасывать шестифутовую тень. Если тень длиннее гномона, сначала переверните астролябию, затем установите алидаду на два, высоту проецируемого гномона, затем считайте высоту по шкале высот. Следует прочитать, что Солнце находится на высоте 19 градусов над горизонтом. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Площадь теней» . Проверено 18 июля 2009 г.
- ^ Кинг, Дэвид А. (2002). «Арабский текст Vetustissimus о Quadrans Vetus». Журнал истории астрономии . 33 (112): 237–255. Бибкод : 2002JHA....33..237K . дои : 10.1177/002182860203300302 . S2CID 125329755 .
- ^ «Площадь теней» . Музей Галилео . Проверено 12 марта 2014 г.
- ^ Эванс, Джеймс (1998). История и практика древней астрономии . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . п. 27. ISBN 0-19-509539-1 .
- ^ Эванс, Джеймс (1998). История и практика древней астрономии . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 149. ИСБН 0-19-509539-1 .
- ^ Эванс, Джеймс (1998). История и практика древней астрономии . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 149. ИСБН 0-19-509539-1 .