ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
СПЕЦИАЛЬНЫЙ
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЙ
ПРАКТИКУМ
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА' 1973
СПЕЦИАЛЬНЫЙ
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЙ
ПРАКТИКУМ
Составитель профессор К. А. КУЛИКОВ
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
1973
'■'.ІМП/'-" ’ |
/ / OS4 |
|
■_.7: |
Р А ЛА |
|
|
|
УДК 522(076.5) |
■-J ' ■ |
* Астрометрический спецпрактикум составлен в соответствии |
с программой подготовки студентов - астрономов на 4 - 5 кур
сах университетов. Он представляет собой сборник описаний задач, в процессе выполнения которых студенты могут озна комиться с астрометрическими инструментами, методами наблю дений й обработки их результатов. Спецпрактикум написан применительно к наблюдательному и лабораторному оборудова нию Государственного астрономического института им. П.К.ШТЕРН
БЕРГА (ГАИШ), в котором имеются такие современные астро метрические инструменты как зенит-телескоп ЗТЛ-І80, фото графическая зенитная труба, меридианный круг ГОіѵіЗ, широко угольный астрограф АФ Р-І, фотоэлектрический пассажный инст румент, а также высокоточные измерительные приборы и быстро действующие вычислительные машины.
Спецпрактикум по астрометрии предназначен для прове дения лабораторных работ со студентами, специализирующими
ся по астрометрии, в университетах и пединститутах.
Рецензенты: докт, физ.-иатеы. наук В.В.Подобед,
канд. фиг.-натек.наук Н.С.Сидоренков
Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Московского университета
Под редакцией канд. физ.-матѳм. наук:
Н.С.БЛИНОВА, А.П.ГУЛЯЕВА, Ю.И.ИРОДАНА, іО.А.ШОКИНА
(С) Издательство Московского университета, 1973-Г.
і,2Вб - 073
ÎC7 73
П Р Е Д И С Л О В И Е Инициатива в создании настоящего практикума принадле
жит профессору кафедры звездной астрономии и астрометрии К.А.КУЛИКОВУ, который привлек к составлению описаний задач специалистов по астрометрии астрономического отделения физи ческого факультета МГУ и Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга.
Этот сборник предназначен для организации специально го астрометрического практикума на восьмом, девятом и деся том семестрах в соответствии с учебным планом подготовки астрономов на физическом факультете МГУ.
В предлагаемое руководство включено 22 задачи, из ко торых 12 относятся к исследованию инструментов, 9 посвящены астрометрическим методам наблюдений и обработки и одна за дача (№ 22) может быть отнесена как к той, так и к дру гой группе.
Описания задач спецпрактикума построены по принципу: изложение основ теории, практические указания к выполнению, схема оформления обработки и пример. Построение отдельных задач отклоняется от этого принципа. Так,в ряде задач, от носящихся к исследованию новых инструментов или связанных с современными методами астрометрии, даются практические указания к выполнению задачи и приводится пример. Основы
теории, необходимые для выполнения задачи такого рода, сту дент должен получить в процессе знакомства с литературой, указанной в конце задачи.
З а д а ч а 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНЫ ДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ
Ценой деления уровня называется угол, на который изме няется наклон оси уровня к горизонту, если пузырек перемеща ется на одно деление шкалы. Цена деления выражается в секун дах дуги на одно .деление шкалы и может быть различной в раз ных частях шкалы. Для определения цены деления уровня, ис следования ее изменений на протяжении длины трубки уровня и изменений от температурных колебаний применяется специальный прибор - экзаминатор, или испытатель уровней. Цена деления может быть определена и непосредственно на инструменте спо собом Комстока.
Определение цены деления уровня на экзаминаторе
I. Устройство экзаминатора. Экзаминатор (рис. 1) состо ит из штанги Î, которая может вращаться вокруг горизонталь ной оси, образованной ножевыми опорами 2, лежащими в выем ках подушек 3. Третьей точкой опоры служит точный тангенци альный винт 4 с шагом 0,5 мм, опирающийся на столик 5 с опор
ной агатовой подушкой 6. Гайка 7 тангенциального винта жестко скреплена со штангой. Вращением тангенциального вин та 4 штанге можно придавать различные наклоны.
На штанге укреплен стол экзаминатора 8. При исследова нии накладных уровней и уровней, скрепленных с инструментом, последний устанавливается непосредственно на столе 8, а
уровни в цилиндрических оправах или ампулы уровней без оправ устанавливают на раздвижные лагеры 9 или на специальную накладку на лагеры 10. Лагеры могут передвигаться и закреп ляться на желаемом расстоянии друг от друга. После установ ки исследуемого уровня в лагеры или инструмента с исследуе мыми уровнями на столе 8, который с помощью накладного уровня приводится в горизонтальное положение винтом 20, штанга 1 уравновешивается подвижным грузом 12 и контактирующим гру зом 13.
Нижняя часть экзаминатора состоит из двух оснований: левого 14 и правого 15, соединенных двумя трубчатыми стя гивающими штангами 16. К левому основанию привернуты ка леные стальные подушки 3, а в правое основание впрессован подпятник 17 и подъемный столик 5 с опорной подушкой 6. Подпятник служит опорой для предохранительного винта 18, а столик с подушкой является опорой тангенциального винта. Столик может подниматься и опускаться в пределах 17 мм. Регулировка подъема и опускания столика производится вин том 19.
Во избежание влияния внешних сотрясений экзаминатор устанавливается на кирпичном столбе, изолированном от пола. Основание экзаминатора приводится в горизонтальное положе ние подъемными винтами 20, после чего затягиваютоя закрепи тельные винты 21.
2. Определение цены деления уровня. Обозначив длину
штанги от острия ножевых опор до оси тангенциального винта
через 1/ |
, шаг тангенциального винта через X |
, а соот- |
І*-І857 |
5 |
|
ветсгвующий этому шагу угол наклона штанги по отношению к плоскости, проходящей через точки опоры, как Jb , имеем точное соотношение между этими элементами:
|
|
(Ï) |
|
или приближенно, ввиду малости угла |
ß , выраженного в |
||
секундах дуги |
|
|
|
ß |
и |
( 2) |
|
206264.806 |
|||
|
При повороте лимба тангенциального винта на один оборог ра 1 будет ценой одного оборота тангенциального винта экзаминатора.
Для исследования уровня выполняются подготовительные операции: освобождается предохранительный винт 18, лимб тангенциального винта, имеющий, как правило, Ï80 делений, ставится на нуль; стол экзаминатора приводится в горизон тальное положение винтом 19, после чего закрепляется вин том 22; верхняя часть снова ставится на предохранительный винт Î8.
На лагеры устанавливают исследуемый уровень или на стол 8 ставится инструмент с уровнем. Подъемные винты инст румента должны быть помещены в три радиальные прорези, имеющиеся на столе. После установки уровня или инструмента с ним верхняя часть экзаминатора приводится в равновесие при помощи уравновешивающего груза І2. Когда достигнуто полное равновесие, предохранительный винт вывинчивается, а
б
Рис. 2
Рис. 3
контактирующий груз Î3 передвигается вправо до тех пор, пока тангенциальный винт будет легко опираться на опорную подушку.
Теперь можно приступить к исследованию уровня или опре
делению цены деления в разных частях его шкалы. Вращением винта экзаминатора перегоняют пузырек уровня к краю трубки
(дальнему от винта 4)гак, чтобы отсчет на лимбе составлял
целое число делений. После того как пузырек успокоится, де лают отсчеты концов пузырька уровня до десятой доли деления, используя при этом увеличительную лупу.
Затем ввинчиванием винта 4 на целое число делений И.
перегоняют пузырек уровня к винту экзаминатора на 2-3 де ления шкалы. Снова отсчитывают шкалу, после чего винт пово
рачивается на И делений в тем же направлении и так далее,
пока пузырек не перейдет к другому концу трубки уровня. По
добная операция проделывается в обратном направлении, т.е.
пузырек перемещается в обратное положение, с которого были |
|
|||||
начаты исследования. Следует при вращении винта всегда за |
|
|||||
канчивать поворот вывинчиванием, чтобы выбрать мертвый ход. |
|
|||||
Из каждой пары отсчетов концов пузырька берут среднее |
|
|||||
и получают отсчеты середин пузырька |
у |
X.' },,., |
|
|||
затем из двух рядов наблюдений опять |
берут среднее |
х і? |
|
|||
ЭС2 , |
Х 3 , |
и, |
наконец, вычисляют |
разности: |
= |
} |
А „ = |
X , - X- „ Д = 1 . -ОСпоказывающие, скольким делени- |
|
||||
Z |
3 |
Л ) |
3 7 Л 7 ' |
|
|
|
ям уровня в разных частях его шкалы соответствуют УЬ деле ний лимба экзаминатора. Так как цена деления винта экзами натора, выраженная в секундах дуги, известна, то эти разнос ти можно выразить в секундах дуги. У хорошего уровня эти раз
ности в пределах неизбежных случайных ошибок постоянны.
Для исследования цены деления уровня в разных частях
его трубки лучше всего построить график, на котором абсцис
сами |
служат отсчеты |
} |
а ор |
|
динатами - отсчеты р> |
на лимбе |
винта экзаминатора. |
||
|
На рис. 2 |
приведен пример построения такого графика |
||
/ ”і, |
стр. 79/. |
Очевидно, |
что правая половина трубки уровня |
|
имеет линейную |
зависимость, т.е. одинаковую цену деления |
уровня Ео всех ее частях. Левая же часть трубки в разных местах имеет неодинаковую цену деления.
Если в пределах ошибок отсчетов шкалы построенный гра
фик представляет собой прямую, то на протяжении всей шкалы принимается одно значение цены деления, определяемое нак лоном прямой
f i |
( 3) |
ЛX
где |
'Ѵ - цена деления уровня, |
А |
X |
и |
ИІ - раз |
||
ности абсцисс и |
ординат двух |
точек графика. |
|
||||
|
Если построенная кривая |
заметно |
отличается от прямой, |
||||
то определяемая |
по формуле (3) цена деления не |
имеет прак |
тического значения. Угол между двумя положениями уровня в
этом случае определяется не |
через цену деления, а путем |
|||
отсчета с графика, для |
чего |
строится вспомогательная сис |
||
тема координат. Начало |
системы ординат определяется |
прове |
||
дением прямой, параллельной |
оси абсцисс через |
точку |
графика |
|
соответствующую середине шкалы уровня (точка |
, рис. 2) |