Sinus kvadrant
Sinuskvadranten (arabiska: Rub'ul mujayyab , الربع المجيب ), ibland känd som "sinuskvadranten ", var en typ av kvadrant som användes av medeltida arabiska astronomer . Instrumentet skulle kunna användas för att mäta himlavinklar , för att tala om tid, för att hitta riktningar, för att utföra trigonometriska beräkningar eller för att bestämma de skenbara positionerna för något himmelskt föremål för vilken tid som helst. Namnet kommer från den arabiska rub som betyder "en fjärdedel" och mujayyab som betyder "markerad med sinus". Det beskrevs av Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī i Bagdad på 900-talet och användes under hela den medeltida islamiska perioden för att bestämma de rätta tiderna för islamisk bön .
Beskrivning
Instrumentet är en fjärdedel av en cirkel gjord av trä eller metall (vanligtvis mässing) uppdelad på sin bågsida i 90 lika delar eller grader. De 90 divisionerna är samlade i 18 grupper om vardera fem grader och är vanligtvis numrerade åt båda hållen från bågens ändar. Det vill säga, en uppsättning siffror börjar i den vänstra änden av bågen och går till 90 i den högra änden medan den andra uppsättningen noll är till höger och 90 är till vänster. Denna dubbla numrering gör det möjligt för instrumentet att mäta antingen himmelshöjd eller zenitavstånd eller båda samtidigt.
I spetsen där de två graderade raka sidorna av rutmönstret möts i rät vinkel finns ett nålhål med en snöre i och en liten vikt på den fria änden med en liten vulst som glider längs med snöret. Snöret kallas khait och används som lod när man mäter himlahöjder. Den används också som indikator på vinklar när man gör beräkningar med instrumentet. Den glidande pärlan underlättar trigonometriska beräkningar med instrumentet.
Traditionellt kallas linjen från början av bågen till spetsen jaibs och linjen från slutet av bågen till spetsen kallas jaib tamams . Både jaibs och jaib tamams är indelade i 60 lika stora enheter och de sextio parallella linjerna till jaiberna kallas sitheeniys eller sixtys och de sextio parallella linjerna till jaib tamamerna är juyoobul mabsootah .
Anledningen till sextio uppdelningar längs jaibs och jaib tamams är att instrumentet använder det sexagesimala talsystemet. Den graderas till talbasen 60 och inte till basen 10 eller decimalsystemet som för närvarande används. Tid, vinkelmätningar och geografiska koordinatmätningar är ungefär de enda kvarhållandena från det sumeriska/babyloniska siffersystemet som fortfarande används för närvarande.
Liksom bågen har jaiberna och jaib tamamerna sina sextio divisioner samlade i grupper om fem som är numrerade i båda riktningarna till och från spetsen. Den dubbla numreringen av bågen betyder att jaib- och jaib tamams -etiketterna är relativa till den mätning som görs eller till den beräkning som utförs vid den tidpunkten och termerna är inte fästa på den ena eller andra av de graderade skalorna på instrumentet.
Mätning av en himmelshöjd med kvadranten
På en av de raka kanterna av den icke-maritime kvadranten (solid arkform) finns två siktplattor som kallas hadafatani . Var och en av inriktningsplattorna har en liten, centralt placerad öppning eller nålhål, där de två öppningarna (fram och bak) bildar den optiska axeln genom vilken man ser ett lutande föremål eller sol. Ljusstrålarna från solen passerar genom båda öppningarna, fläckbilden av solen är koncentrisk med mitten av den bakre plattans nålhål, avbildas på ett finger (projektskärm) om så önskas men inte nödvändigt eller mindre ofta ögat på natten. [ förtydligande behövs ] Den hängande plommonlinjen har två funktioner, den första är att tillhandahålla ett medel (indikator) för att läsa av instrumentets vinkelorientering, den andra funktionen säkerställer att instrumentet, när det är optiskt inriktat med föremålet av intresse, är placerat parallellt med vertikalplanet (vinkelrätt mot marken).
Det har konstaterats av icke-astronomer och icke-navigatörer att två personer krävs för att använda det lilla instrumentet framgångsrikt: en för att ta siktet och en för att avläsa sladdens (plommonlinjen) position på radiesegmentet och felaktig presumtion som instrumentet ska hållas jämnt (med ansiktet mot) och under ögonhöjd med en enda användare, de två hålen som används för att projicera bilden av solen, inte direkt syn. Som framgår av fotografiet är det lätt att optiskt rikta in instrumentet mot solen med den enkla bildprojektionsmetoden med enheten i en hand. Vid inriktningsögonblicket ser man instrumentets yta för att avläsa sladdens vinkelposition i förhållande till instrumentets radiesegment. Det hjälper dock att låta en annan person skriva ner skalavläsningarna när de tas om en enskild operatör inte kan göra det på grund av miljöförhållanden, varvid den enskilde operatören inte har förmågan att hålla enheten tillräckligt stabil och behålla den optiska uppriktning, med bara en hand.
Att göra höjdmätningar av solen är enkelt och direkt, vilket kräver att användaren riktar in bilden av solen genom det främre nålhålet (öppningen), centrerat på den bakre bakplattan som fungerar mer som en mask och inte ett hål för visningspassage. för att se solen med blotta ögat. Ungefär på samma sätt som att utföra okularprojektion med ett teleskop, ett utformat med en främre och bakre bländare (främre lins och bakre okular) tillsammans med en projektionsskärm bakom okularet, eller mer rudimentärt, projiceringen av solens bild på en liten skärmplatta som den som görs med en sjömans ryggstav. Den bakre eller andra bländaren (genomgångshålet) fungerar som en svärtningsdämpare så att eventuellt reflekterande, ringformigt solljus från metallöppningen inte är för starkt, solens bild (ljus) som passerar genom det andra hålet och liknande i uppgift även om den är tom av ett fast bildplan, till det för en iris (bländare) i en kameralins för att minska ljusintensiteten. För relativt mänsklig fysiologi, att fokusera på en ljus punkt av ljus som en exakt bild av solen under en längre period eller upprepade gånger under en kort tidsperiod påverkar en persons synskärpa tillfälligt, vilket gör det mer utmanande att fokusera sin ögon för att läsa vinkelskalan. Det är typiskt att orientera instrumentet så att operatören vänder sig lite nedåt på skalan, solen till vänster om användaren, med höger hand placerad på ett sådant sätt att solljusstrålarna passerar genom de två perforerade siktplattorna och bildar en starkt upplyst fläck på observatörens finger (se bild), fingret fungerar som en projektionsduk. I det ögonblick som en optisk inriktning med solen etableras, läses enhetens vinkelvärde av operatören vid den punkt där den graderade skalan delas av det hängande lodet.
Dessa instrument, med dålig vinkelupplösning, var i princip inte avsedda att fungera med stjärnor på natten som en astronomisk mätanordning. Det är opraktiskt att se en stjärna genom den främre bländaren mindre på ett fast, stabiliserat fäste i förhållande till halvgradens bredd på den mycket intensiva solen. Den maritima (navigations-) versionen av dessa enheter har en skelettform snarare än en solid arkform, för att begränsa stötar eller förskjutning av instrumentet från vindexponering när det är i operatörens hand.
externa länkar
- Dekonstruktion av sinuskvadranten-Del 1: Introduktion – Astrolabeprojektet
