ملزمه فلك PDF

# آلة السدس ## The Marine Sextant. آلة السدس أداة بصرية لقياس المسافات الزاوية والإرتفاعات الزاوية وخاصة ارتفاعات الأجرام السماوية, وعموما تستخدم آلة السدس :- (1) - في مستوى أفقي لأخذ الزوايا الأفقية بين الأغراض الساحلية المختلفة (2) - في مستوى رأسي لقياس الزوايا الرأسية لارتفاعات الأغراض الأرضية...

# آلة السدس ## The Marine Sextant. آلة السدس أداة بصرية لقياس المسافات الزاوية والإرتفاعات الزاوية وخاصة ارتفاعات الأجرام السماوية, وعموما تستخدم آلة السدس :- (1) - في مستوى أفقي لأخذ الزوايا الأفقية بين الأغراض الساحلية المختلفة (2) - في مستوى رأسي لقياس الزوايا الرأسية لارتفاعات الأغراض الأرضية مثل الفنارات وكذلك ارتفاعات الأجرام السماوية ### الأجزاء الأساسية لآلة السدس - C - هيكل أساسي معدني ينتهي بقوس عليه المقياس للزوايا . - A - ذراع المؤشر ويدور حول مركز القوس . - E - هيكل صغير في مستوى عمودي على الهيكل الاساسي و به مرآة الأفق نصفها فقط مطلي باللون الفضي والنصف الآخر زجاج غير مطلي - D - هيكل صغير على ذراع المؤشر فوق مركز القوس و به مرآة تسمى مرآة المؤشر . - G - عجلة ميكرومتر لتحريك القراءة بشكل بطيء . - F - القوس مقسم الى درجات بحيث يشير السهم الموجود على ذراع المؤشر إلى القراءة ويستمر التدريج على القوس المسافة قصيرة بعد صفر التدريج في عكس إتجاه التدريج ويسمى هذا الجزء بالقوس الاضافي . - F - تلسكوب وتتواجد منه انواع مختلفة . - H - زجاجات ملونة ( معتم) لتخفيف حدة الشمس عند سقوطها على النصف الأعلى للمرأة وتوضع أمام مرأة المؤشر ومرأة الافق . # مبدأ عمل آلة السدس - 1 - عند إنعكاس شعاع ضوء من مرآة مستوية, فإن زاوية السقوط تساوى زاوية الإنعكاس حيث الشعاع الساقط والشعاع المنعكس وخط مستوى المرأة واقعون في مستوى واحد . - 2- عند تعرض شعاع الضوء الى إنعكاسين متتاليين في نفس المستوى بواسطة مرآتين مستويتين, فإن الزاوية بين الشعاع الساقط أولاً والشعاع المنعكس الأخير تساوى ضعف الزاوية بين المرأتين <center> <img src="https://i.imgur.com/847T38a.png" alt="Diagram of the Marine Sextant"/> </center> - خط مستوى المرأة - شعاع الضوء X ساقط على مرأة المؤشر بزاوية a مع خط مستوى المرأة PQ . - ينعكس شعاع الضؤ صانعاً نفس مقدار زاوية السقوط a مع . - مستوى المرأة RQ - الشعاع المنعكس يسقط على مرآة الأفق بزاوية سقوط B, وينعكس ثانية صانعاً نفس زاوية السقوط B مع خط الزاوية بين الشعاع الساقط أول مرة والشعاع المنعكس آخر مرة هي الزاوية S . - الزاوية T بين المرآتين تساوى الزاوية بين خطي مستوى المرأتين, أي الزاوية Q - Q = a - β - وعلية a = Q + β - 2Q = 2α - 2β. - 2Q = 2α - 2ẞ + S. - عندما تكون قراءة آلة السدس صفراً فإن مرآة المؤشر ومرأة الأفق متوازيتين, وعند تدوير ذراع المؤشر لزاوية معينة فإن الزاوية بين الشعاع الساقط والشعاع المنعكس الأخير هي ضعف الزاوية التي دارها ذراع المؤشر # أخطاء آلة السدس ## خطأ التعامد Perpendicularity - مرأة المؤشر يجب ان تكون عمودية على مستوى آلة السدس وللتأكد من ذلك نقوم بالتالي :- * a - ضع ذراع المؤشر بالقرب من منتصف القوس * b إمسك الآلة أفقيا وانظر الى مرأة المؤشر بشكل مائل من الناحية المقابلة للمرأة, يجب أن تظهر حينئذ صورة القوس المنعكسة على امتداد نفس القوس * فاذا لم يكن كذلك أي أن أحدهما أعلى من الآخر فإنه يمكن تصحيح هذا الخطأ بادارة مسمار محوري صغير موجود على الهيكل الخلفي لمرأة المؤشر وذلك حتى ينطبق القوسان المذكوران * هذا الخطأ يجب أن يتم تصحيحه اولاً . ## الخطأ الجانبي Side Error. - مرأة الأفق يجب ان تكون عمودية على مستوى آلة السدس ولهذا الغرض نقوم بالتالي :- * نقوم بتركيب التلسكوب في موضعه وننظر وآلة السدس في وضع أفقي الى الأفق وذلك مع وضع المؤشر على صفر التدريج . اذا ظهر الأفق الحقيقي والأفق المنعكس في خط واحد فإنه لا يوجد خطأ جانبي <center> <img src="https://i.imgur.com/B8xW7K9.png" alt="Diagram showing side error"/> </center> - أما إذا لم يظهرا على خط واحد فذلك يعنى وجود هذا الخطأ ويمكن تصحيحه بإدارة مسمار محورى صغير أعلى مرأة الأفق من الخلف . كما يمكن إكتشاف الخطأ الجانبي بالنظر الى جسم معلوم يفضل ان يكون نجماً أو الشمس فاذا لم تنطبق صورة الجسم المنعكسة مع الحقيقية فيعنى ذلك وجود الخطأ نقوم بتصحيحه كما ذكرنا . ## خطأ المؤشر INDEX ERROR. - يحدث خطأ المؤشر بسبب عدم توازي مرآة الأفق مع مرأة المؤشر فعندما ننظر مباشرة الى الجرم السماوي وذراع المؤشر على صفر التدريج فان الزاوية بينه وصورته المنعكسة من آلة السدس يجب ان تكون صفرا, وبالتالي القراءة على القوس صفراً, لكن ذلك يحدث أحياناً فقط لعدم ضبط المرأتين بشكل دقيق جداً, أي تكونان متوازيتين تماما وبذلك فإن صفر التدريج ليس في موقعه الصحيح . <center> <img src="https://i.imgur.com/C0X05Z5.png" alt="Diagram showing index error"/> </center> - عندما تكون قراءة آلة السدس صفراً فإن مرأة الأفق يجب ان تكون موازية تماما لمرأة المؤشر وفي هذه الحالة يكون إيجاد خطأ المؤشر - -1 بواسطة رصد الشمس على وخارج قوس التدريج * a - ضع آلة السدس تقريباً على الصفر وحرك الميكرومتر على القوس حتى تصبح الحافة العليا للشمس المنعكسة تلامس الحافة السفلى للشمس الحقيقية وسجل القراءة على القوس ... * b - إقلب الصورة للشمسين المتلامستين وذلك بتحريك الميكرومتر خارج القوس حتى تصبح الحافة السفلي للشمس المنعكسة تلامس الحافة العليا للشمس الحقيقية وسجل القراءة خارج القوس. * c - اذا كانت القرائتين متساويتين فلا يوجد خطأ للمؤشر مالم فإن قيمة خطأ المؤشر هو نصف الفرق بين القرائتين ويعتبر موجباً إذا كانت القراءة خارج القوس أكبر, وسالياً اذا كانت القراءة على القوس هي الأكبر . من الشكل أدناه نلاحظ التالي :- * O هي صفر التدريج على القوس * P هي موقع المؤشر عندما تلامست الشمسان - على القوس - * Q هي موقع المؤشر عندما قلبنا صورة تلامس الشمسان - خارج القوس - . * V هي الموقع الذي يعتبر صفر القراءة * عندما كان المؤشر على P على القوس فان صورة الشمس المنعكسة (المظللة) تحت الشمس الحقيقية (الغير مظللة). * عندما كان المؤشر على Q خارج القوس فإن الصورة معكوسة * OQ, OP قراءات آلة السدس عند الرصد أعلاه وواضح أنهما يختلفان بضعف OV وهو خطأ المؤشر , وعليه خطأ المؤشر هو نصف الفرق بين قرائتين بآ لة السدس لقطر الشمس - لأننا عند الرصد جعلنا الحافة العليا لإحدى الصورتين تلامس الحافة السفلى للصورة الأخرى . بجمع القرائتين على وخارج القوس وقسمة الناتج على أربعة سنحصل على نصف قطر الشمس S.D والذي نقارنه بالمسجل فى التقويم البحري لذلك اليوم للتأكد من دقة الرصد الذي قمنا به .. وعند إستخدام الشمس لإيجاد تصحيح خطأ المؤشر يجب ان لا يكون إرتفاع الشمس أقل من 20 من ## برصد الأفق :- - ضع ذراع المؤشر على صفر التدريج وانظر مباشرة عبر التلسكوب الى الأفق والة السدس في وضع رأسي فإذا كان الأفق الحقيقي والأفق المنعكس على خط واحد فلا يوجد خطأ للمؤشر, أما إذا كانا متفارقين رأسياً فإننا نحرك الميكرومتر حتى يصبحا على خط واحد وقراءة ذراع المؤشر هي خطأ المؤشر . - يمكن تصحيح خطأ المؤشر بتدوير مسمار محوري موجود خلف مرآة الأفق من الأسفل وفي هذه الحالة يجب التاكد من الخطأ الجانبي . وعند تصحيح خطأ المؤشر فيُستحسن أن تبقى خطأ للمؤشر سالباً لأن خطأ الإنخفاض DIP دائماً سالب فيضاف الى خطأ المؤشر عند الاحتساب # مثال :- بإستخدام الشمس أوجد خطأ المؤشر ونصف قطر الشمس اذا كانت القراءات كالتالي : 34.5 خارج القوس و 30.5 على القوس ؟ - الحل : الفرق بين القرائتين = 4 - نصف الفرق بين القرائتين = 2 - بما ان القراءه خارج القوس هى الأكبر فإن خطأ المؤشر = 2 + ويجب ان يضاف الى القراءات لإيجاد نصف قطر الشمس 34.5 + 30.5 = 65 - 16.25' = 4 + 65 # الشهادات : - - تختبر جميع آلات السدس الجديدة من الناحيتين البصرية والميكانيكية وذلك في المعمل وتوضيح الاخطاء فترفق بشهادات من المعمل الذي قام بمعايرتها . - المتبقية في شهادة تلصق بغطاء صندوق الآلة . أما الآلات التي يعاد معايرتها ويتم تنظيفها لكي تستعمل من جديد فترفق بشهادات من المعمل الذي قام بمعايرتها . # خط الموقع في الملاحة الفلكية - تحديد الموقع في الملاحة الفلكية يتم بنفس الطريقة التي تتم فى الملاحة الساحلية, والفرق بينهما هو طريقة الحصول على خط الموقع, ففي الملاحة الساحلية يتم الحصول عليه برصد إتجاه زاوي مثلاً لغرض ساحلي أو علامة بحرية وغيرها أما في الملاحة الفلكية يتم الحصول على خط الموقع برصد جرم سماوي مثل الشمس, القمر . نجم أو كوكب بواسطة آلة السدس . من الرصد بالة السدس يمكننا الحصول على خط للموقع نسبة الى الجرم السماوي, ولكننا لا يمكن ان نوقع خط الموقع هذا على الخريطة الملاحية لان الجرم السماوي غير موجود عليها . الاجرام السماوية بعيدة جداً ومواقعها النسبية تتغير خلال اليوم والفصل تبعاً لدوران الأرض, ولذلك فان المواقع الحقيقية لبعض الاجرام السماوية في اوقات مختلفة مسجلة في الجداول الفلكية . - لتوقيع خط الموقع علينا القيام بالتالي :- * 1 - نوقع الموقع الحسابي أو التقديري ) . * 2 - نرصد الجرم السماوي بالة السدس من موقعنا الحقيقي ( الغير معروف ونسجل وقت الرصد . وذلك في وقت الرصدة الحقيقية . * 3- بواسطة الجداول الفلكية نحدد مقدار الرصدة بآلة السدس لو تمت من الموقع الحسابي أو التقديري (المعروف) يبعد خط موقعنا الحقيقي عن الحسابي . - الفرق بين مقداري الرصدتين يُمكننا من توقيع خط الموقع الحقيقي على الخريطه, حيث ان هذا الفرق يوضح لنا كم <center> <img src="https://i.imgur.com/T5f2G9E.png" alt="Diagram showing the line of position"/> </center> - في الشكل أعلاه C هو مركز الكرة الارضية والخط الواصل منه الى الجرم السماوي يقطع سطح الكرة الأرضية في نقطة هي GP حيث ان الراصد في هذه النقطة سيشاهد الجرم مباشرة فوق رأسه وتعتبر هذه النقطة هي الموقع الجغرافي للجرم السماوي وتسجل في التقويم البحري للجرم للاوقات والتواريخ المختلفة :- - يمثل ارتفاع الجرم * -1- اذا كان الراصد في النقطة 2 في الشكل التالي) فسيكون أفقه AZB وآلة السدس ستعطيه الزاوية AZX وذلك # الشروق والغروب للأجرام السماوية - سنقوم برسم القبة السماوية للراصد عند خط عرض Lat N وذلك على مستوى مرديان الراصد, وسنضع عليها خطوط العرض اليومية لأجرام سماوية لها ميلان مختلف الشكل التالي, نجد ان خطوط عرض بعض الأجرام تقطع الأفق أي ان هذه الأجرام تشرق وتغرب, كما نلاحظ ان وضع خطوط عرض الأجرام بالنسبة للأفق يُحدد بالعلاقة بين ميلان الجرم السماوي وعرض الراصد أي أنه :- - -: * 1 - لكي يقطع الجرم السماوي الأفق الحقيقي للراصد فان ميلانه يجب ان يكون أقل من القوس QN أو ES. مثلا نلاحظ من الشكل أدناه ان الجرم 4 ميلانه أقل من القوس ON والجرم C5 ميلانه أقل من القوس ES لكن القوس ES = ON = ( 90 - العرض) * 90 = 90 - (العرض). وعليه * نستنتج ان شرط الشروق والغروب للجرم عند خط عرض معين بغض النظر عن إشارة الميلان N أو S أو إشارة عرض الراصد N أو S هي المعادلة :- ( الميلان = 90 - العرض ) * الاجرام 36 تلامس الأفق عند النقاط, حيث كأنها تمثل أجراما حدودية وميلان هذه الاجرام الميلان = ( العرض ) فان شرط مرور الجرم خلال النفطة N هي ان يكون : ( الميلان شمالي = 90 - العرض ) وخلال النقطة 5 هو : - ( الميلان جنوبي = 90 - العرض ) . * الاجرام C1C2 لا تغرب عند خط العرض المحدد في الشكل حيث ميلانها أكبر من ( 90 - العرض ). * - الجرم C7 لا يراه الراصد عند خط العرض المحدد في الشكل أي أنها لا تشرق عند خط العرض المحدد في الشكل حيث ميلانها : - الميلان أكبر من (90) - العرض ), ومختلف الإشارة مع العرض ولها نفس إشارة العرض. <center> <img src="https://i.imgur.com/m5D9z7M.png" alt="Diagram showing the different celestial bodies with inclination"/> </center> * - الأجرام التي ميلانها أقل من القوس EZ الذي يساوي العرض وتحمل نفس إسم العرض تقطع الجزء الأعلى من الرأسي الأول Zn مثل الجرم C4 وكذلك الجرم C5 يقطع الرأسي الأول لان ميلانه أقل من العرض ولكن يقطعه في القسم الموجود تحت الأفق حيث ميلانه يحمل عكس إشارة العرض * ٦- خط عرض الجرم C2 يمر عبر السمت 2 حيث ميلانه يساوى القوس EZ ويساوى Late, كما ان ميلان الجرم C2 شمالي نفس اسم العرض من ذلك نستنتج ان شرط مرور الجرم خلال السمت هو : - ( الميلان = العرض ), وبنفس الإسم # أما المرور عبر النظير n فيتم إذا كان ميلان الجرم السماوي يساوي العرض ويحمل عكس اسم العرض أي : الميلان = العرض وبعكس الإسم . من ذلك كله يمكن إعداد الجدول التالي :- | صيغة الحركه اليوميه | العلاقة بين ميلان الجرم وعرض الراصد | |-------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------| | 1 - اجرام لا تغرب | الميلان > 90 - العرض, وتحمل نفس الاشارة | | 2 - اجرام لا تشرق | الميلان - 90 - العرض, وتحمل عكس الاشارة | | 3 - أجرام تشرق وتغرب | / الميلان / - 90 - العرض | | 4- اجرام تقطع الراسي الأول | الميلان > العرض ( ويحملان نفس الإسم يقطع الجزء الأعلى, بعكس الإسم يقطع الجزء الأسفل ) | | 5 - اجرام تمر عبر السمت | الميلان = العرض ( ويحملان نفس الإسم ) | | 6- اجرام تمر عبر النظير | الميلان = العرض , وعكس الاشارة | | -7- اجرام تمر خلال النقطة N . | الميلان = N 90 - العرض | | أجرام تمر خلال النقطة . . | الميلان = S 90 = العرض | # مثال : هل الجرم الذي ميلانه 18 يشرق ويغرب, لا يشرق, لا يغرب, يمر عبر سمت الراصد أو النظير يقطع الرأسي الأول إذا كان الراصد على خط عرض 30 ؟ - ) فان الجرم يشرق ويغرب عند خط العرض المعطى - العرض = 90 - 30 = 60 - بما ان الميلان أقل من ( 90 - العرض - الحل :- - 1 - 2- بما ان الميلان أقل من العرض فان الجرم يقطع الرأسي الاول - 3 - بما ان الميلان لا يساوي العرض فان الجرم لا يمر عبر السمت او النظير # تمارين : هل الاجرام أدناه تشرق وتغرب, لا تشرق, لاتغرب, تمر عبر السمت أو النظير, تقطع الرأسي الأول اذا كان | عرض الراصد | ميلان الجرم | |----------|------------| | 10° N | 60° S | | 5° N | 35° N | | 20° S | 15° S | | 55° N | 5° N | | 00 | 00 | | 90° N | 90° N | # الحركة السنوية للشمس - إضافة الى دوران الأرض حول محورها فإنها مع الكواكب تدور بشكل قطع ناقص حول الشمس في إتجاه الدوران اليومي بحيث ان محورها Pn Ps مائل عن مستوى المدار بزاوية 33 66 . ودوران الأرض في مدارها حول الشمس لا يتم بسرعة ثابتة فهي تتحرك بسرعة عظمى تبلغ حوالى 30.3 كيلومتر / ثانية وتمر بهذه النقطة عند حوالي الرابع من يناير, وتتحرك أبطأ ما يكون بسرعة حوالي 29.2 كيلومتر / ثانية وتمر بهذه النقطة عند حوالي الرابع من يوليو # أنظمة الإحداثيات الكروية . ## نظام الإحداثيات الأفقي: - - الدوائر الأساسية لهذا النظام هي الأفق الحقيقي ومرديان الراصد والإتجاه الأساسي هو الإتجاه الرأسي n, أما إحداثيات أي جرم سماوي على القبة السماوية فيحدد بالإرتفاع والعزيمة ## Altitude (alt). ### إرتفاع الجرم السماوي :- - هو القوس من الدائرة الرأسية من الأفق الحقيقي حتى موقع الجرم السماوي ### العزيمة :- AZIMUTH (AZ). - هي قوس الأفق الحقيقي المحصور بين مرديان الراصد والخط الرأسي للجرم . هذا القوس يمكن أن يقاس كزاوية منبسطة عند مركز الكرة أو كزاوية عند السمت, وهنالك ثلاث طرق أساسية لقياس العزيمة هي :- * :circular measuring ا - النظام الدائري وتقاس العزيمة هنا ابتداء من الشمال N في إتجاه الشرق ( مع عقارب الساعة ) حتى الخط الرأسي للجرم من ب صفر حتى 360 * ب النظام الرباعي quadrant measuring : حيث تقاس العزيمة من أقرب جزء من خط مرديان الراصد N أو ج حتى الخط الرأسي للجرم من صفر حتى 90 * ج نظام النصف دائرة semicircular measuring : وتقاس العزيمة من صفر حتى 180 إبتداءً من النصف الليلي ( من نقطة أو S ) لمرديان الراصد أو من الخط الرأسي للقطب الأعلى في إتجاه الشرق أو الغرب حتى الخط الرأسي للجرم . - مثلا في الشكل السابق الجرم C1 عزيمته بالنظام الدائري بالنظام الرباعي " 50 SW بنظام نصف الدائرة 130 N - 230° ## ZENITH DISTANCE (ZD) ### البعد السمتي: - هو القوس من الخط الرأسي للجرم إبتداء من السمت حتى موقع الجرم السماوي من صفر حتى 90 . وعليه فإن البعد السمتي مرتبط بارتفاع الجرم السماوي بالمعادلة : - البعد السمتي = 90 – الإرتفاع . ## نظام إحداثيات خط الإستواء السماوي :- - هنا تُحدد إحداثيات الجرم السماوي بطريقتين : - * ا - بواسطة ميلان الجرم السماوي وزاويته الزمنية . * ب - بواسطة ميلان الجرم السماوي و مطلعه المستقيم . ## Equinoctial System ### DECLINATION (dec). #### الميلان :- - هو قوس مرديان الجرم السماوي من خط الإستواء السماوي حتى موقع الجرم, ويُحتسب الميلان من صفر درجة حتى 90% في إتجاه الشمال N أو في إتجاه الجنوب S ### الزاوية الزمنية :- #### HOUR ANGLE HA. - هي قوس خط الإستواء السماوي من مرديان الراصد ( الجزء النهاري ) حتى مرديان الجرم في إتجاه الغرب من صفر درجه حتى 360 ### البعد القطبي : - #### POLAR DISTANCE (PD) . - هو قوس مرديان الجرم السماوي من القطب الأعلى حتى موقع الجرم من صفر درجة حتى 180 ### المطلع المستقيم :- #### THE RIGHT ASCENSION (RA) - هو قوس خط الإستواء السماوي من نقطة الإعتدال الربيعي ( ARIES ( r حتى مرديان الجرم في إتجاه عكس إتجاه الزاوية الزمنية الغربية أي في إتجاه الشرق من صفر درجه حتى 360 (٢٤ ساعه) .