KLIM
 |  موضوع: قياس الأبعاد في السماء  15/12/2010, 05:37 | |
| قياس الأبعاد في السماء [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
أتمنى بإذن الله_تعالى_ أن أغطي في هذا الموضوع أنواع الإحداثيات المستخدمة في الرصد الفلكي مع التركيز على أهم نوعيها وهما الإحداثيات الأفقية والإستوائية ومعرفة إحداها بدلالة الأخرى وأمثلة على ذلك إن امكن
والمصدر في موضوعي هذا هو كتاب:
"كيف تصبح راصداً فلكياً؟"
للأستاذ الدكتور عبد العزيز بكري أحمد، رئيس قسم الفلك والأرصاد الجوية بكلية العلوم (بنين) جامعة الأزهر-القاهرة
وأعتقد أنه يمكن الحصول عليه لدى فروع فويجر لتصنيع التلسكوبات (غير متأكدة[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة])
ولكنه غير متوفر على الإنترنت مع الأسف
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
إن اول مفتاح لقراءة السماء هو تحديد مواقع النجوم والمجموعات النجمية والتي تعرف بالكوكبات، والناظر إلى السماء يجد وكأنها نصف كرة سماوية Celestial Hemisphere فوق الراصد وهو في مركزها.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وتعتمد القياسات في السماء على القياسات الزاوية وليست الطولية أي على أساس قياس أقواس من دوائر تقابل جزء من الزاوية المركزية للكرة السماوية
ونجد من الشكل السابق أن الكرة السماوية مسقطها هو نصف دائرة NZS تسمى دائرة الزوال Meridian وتقابل زاوية عند المركزمقدارها 180 درجة
وقاعدة نصف الكرة السماوية هي دائرة أيضا وهي NESW مركزها الراصد وتسمى دائرة الأفق Horizon وقطب هذه الدائرة هو النقطة Z وهو نقطة فوق رأس الراصد تسمى السمت Zenith وتبعد عن الأفق من أي اتجاه بزاوية 90 درجة
ونقطتي تقاطع الزوال مع دائرة الافق تحدد اتجاهي الشمال N والجنوب S ومنها نحدد اتجاه الشرق E والغرب W
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
طرق قياس الزوايا في السماء:
وأسهل الطرق التي استخدمت في الماضي لقياس الزوايا في السماء هي كف وأصابع الإنسان
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ويظهر الشكل:
- عرض الأصابع الثلاث الوسطى 5°
-وعرض الإصبع الصغير درجة واحدة 1°
-والمسافة بين طرفي امتداد الإصبع الصغير والسبابة تقدر 15°
-وقياسات قبضة اليد تساوي 10°
وكذلك المسافات الزاوية بين نجوم المغرفة-الدب الأكبر:
-فارتفاع المغرفة 5°
-وعرضها 10°
-والطول الكلي لها 25°
وهذا القياس على أساس أن تكون ذراع الإنسان ممتدة بطولها إلى السماء
****ولا يخفى ما في هذه الطريقة من عدم الدقة
فكان من الضروري إيجاد طرق علمية لقياس الأبعاد في السماء
وهو نظام الإحداثيات (أو بالأحرى نظم الإحداثيات)
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]أنواع نظم الإحداثيات السماوية:
[size=16]نتعامل في نظام الاحداثيات على اساس ان ما نراه حولنا من الكون هو كرة ضخمة وهو ما عرفناه باسم الكرة السماوية وعلى ذلك تكون المستويات التي تتقاطع مع هذه الكرة على أحد شكلين:
1-دوائر عظمى: إذا تطابق مركزها على مركز الكرة السماوية وكان لها نفس قطر الكرة.
2- دوائرصغرى: إذا لم يمر مستواها بمركز الكرة وتكون في هذه الحالة أقطارها أصغر من قطر الكرة.
وهناك خمسة أنواع من الإحداثيات تعتمد كل منها على دوائر محددة في السماء:
1- الإحداثيات الأفقية: [size=16]ت[/size]عتمد على دائرة الأفق للراصد.
2- والإحداثيات الاستوائية: تعتمد على دائرة الاستواء السماوي التي هي امتداد مستوى الاستواء للكرة الأرضية وهذين النوعين كثيري الإستخدام للراصد العادي.
3- الإحداثيات البروجية: وتعتمد على دائرة البروج وهي امتداد مستوى مدار الارض حول الشمس.
وتلك الإحداثيات الثلاثة ترتبط بالأجسام القريبة أما إذا تعاملنا مع المجرات فهناك الإحداثيات المجرية التي تعتمد على مستوى المجرة كأساس لها.
وهي النوعان الرابع والخامس
4- نظام الإحداثيات المجرية: بحيث تكون المجموعة الشمسية هي المركز.
5- نظام الإحداثيات المجرية الكبرى
[/size] | |
|
KLIM
| | موضوع: رد: قياس الأبعاد في السماء 15/12/2010, 05:38 | |
| نبدأ بالنوع الأول وهو الإحداثيات الأفقية
الإحداثيات الأفقية Horizontal Coordinates:
تعتمد على ثلاث دوائر عظمى
الدائرة الأولى: دائرة الأفق وهي مستوى يعتمد على خط عرض الراصد [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الدائرة الثانية: دائرة الزوال وهي دائرة عظمى متعامدة على دائرة الأفق وهي تمر بالقطب الشمالي السماوي P والسمت Z
الدائرة الثالثة: الدائرة الرأسية وتتحدد بموقع النجم أو الجسم السماوي المراد رصده X وتمر هذه الدائرة بالسمت Z والنجم المرصود X والنظير'Z
وفي الشكل التالي
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
نجد أن دائرة الأفق هي NWSE ودائرة الزوال هي NPZS والدائرة الرأسية 'ZXZ
والآن يمكننا أن نقول أن الإحداثيات الأفقية للجسم السماوي X هي:
الإرتفاع ([ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]) :
الإرتفاع Altitude هو بعد النجم X عن دائرة الأفق أو هو طول القوس UX ويقاس على الدائرة الرأسية من صفر درجة عندما يكون النجم على الأفق أثناء غروبه أو شروقه إلى 90 درجة عندما يكون النجم عند السمت Z وتوضع شارة سالبة للإرتفاعات تحت الأفق.
الزاوية الافقية أو السمتية (A) :
الزاوية الأفقية أو السمتية Azimuth وهي مقدار الزاوية بين الدائرة الرأسية ZXU ودائرة الزوال، وتقاس على الأفق NWU وتقاس هذه الزاوية إما من الشمال N إلى الغرب أو الشرق من صفر إلى 180 درجة.
وبالطبع الإحداثيات الأفقية يناسبها في الرصد استخدام المناظير-التلسكوبات ذات التوجيه الأفقي Alt-Azimuth Mounting حيث يتحرك أفقياً ورأسياً كما في هذه الصورة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وأود أن أوضح أن الإحداثيات الأفقية يستخدمها الهواة كثيرا لأنها الأسهل بالطبع (وأنا منهم حيث أن التوجيه الإستوائي يحتاج إلى معايرة وأنا أتضايق من هذه الأمور) | |
|
KLIM
| | موضوع: رد: قياس الأبعاد في السماء 15/12/2010, 05:38 | |
| النوع الثاني هو
الإحداثيات الاستوائية Equatorial coordinates:
دوائرها الثلاثة هي:
الدائرة الأولى: دائرة الاستواء السماوي equator وهي تتقاطع مع دائرة الأفق عند نقطتي الشرق E والغرب W.
الدائرة الثانية: دائرة الزوال أيضا كما في الاحداثيات الأفقية وهي دائرة عظمى متعامدة على دائرة الأفق تمر بالقطب الشمالي السماوي P والسمت Z
الدائرة الثالثة: الدائرة الساعية وهي دائرة متعامدة على الإستواء وتمر بالقطب الشمالي السماوي P وموقع النجم X والقطب الجنوبي السماوي Q
وفي الشكل التالي
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
نجد أن دائرة الاستواء هي TWUR ودائرة الزوال هي NPZS والدائرة الساعية هي PXUQ
والآن يمكننا أن نقول أن الإحداثيات الاستوائية للجسم السماوي X هي:
الميل ([ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]):
الميل Declination وهو بعد الجسم عن دائرة الاستواء مقاساً على الدائرة الساعية أي ميل النجم هو طول القوس UX ويقاس من صفرعندما يكون النجم على الاستواء إلى º90 عندما يكون الجسم عند القطب ويأخذ الميل إشارة سالبة عندما يكون الجسم جنوب الاستواء مثل النجم Y.
الزاوية الساعية (H):
الزاوية الساعية Hour angle وهي زاوية تقاس على دائرة الاستواء من دائرة الزوال عند النقطة R إلى الغرب W ويمثل بالقوس RU وتقاس الزاوية الساعية من صفرعندما يقع النجم على دائرة الزوال PZRSQ (يطلق عليه عبور علوي للنجم) إلى 24 ساعة
ويمكن توضيح الميل والزاوية الساعية في هذه الصورة (مع ملاحظة أن دائرة الاستواء معتدلة للتوضيح وبالطبع فهي مائلة في الحقيقة لميلان محور دوران الأرض)
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ويعتمد على الاحداثيات الاستوائية المناظير ذات التوجيه الإستوائي وهي انواع (منها الألماني والانجليزي والكوديه وذات الشوكة) وأنواع التوجيه ليس موضوعنا (ربما أفكر في إفراد موضوع لأنواع التوجيه إن شاء الله)
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ولا شك أن التوجيه الاستوائي أفضل بكثير من التوجيه الأفقي بخاصة عندما نحتاج لرصد الأجسام لفترات طويلة ولكنها تحتاج إلى معايرة اتجاه محور الميل تبعا لخط العرض ولا أستطيع التوسع في هذه النقطة الآن.
| |
|
KLIM
| | موضوع: رد: قياس الأبعاد في السماء 15/12/2010, 05:39 | |
| | |
|
KLIM
| | موضوع: رد: قياس الأبعاد في السماء 15/12/2010, 05:39 | |
| | |
|
KLIM
| | موضوع: رد: قياس الأبعاد في السماء 15/12/2010, 05:40 | |
| ما هو المطلع المستقيم هذا الذي ظهر دون مقدمات؟!!
لوحظ في الاحداثيات الاستوائية أن احداهما [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] يعتمد على بعد الجسم عن دائرة الاستواء ولذلك فهو يتغير تبعا لدوران الأرض حول الشمس أما الإحداثي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] فإنه يعتمد على دائرة الزوال التي تعتمد على موضع السمت في السماء أي أن دائرة الزوال تعتمد على حركة الأرض حول محورها.
لذلك فالاحداثيات الاستوائية تعتمد على حركة يومية وحركة سنوية ولتوحيد هذه الاحداثيات تم اختيار دائرة أخرى تمر بنقطة ثابتة في السماء هي جاما [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] وتسمى بنقطة الاعتدال الربيعي (نقطة تقاطع دائرة الاستواء السماوي مع مدار الأرض حول الشمس)
وبدلا من الإحداثي الاستوائي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] (الذي كنا نمثله بالقوس RU) نستعمل الاحداثي الاستوائي الذي يطلق عليه المطلع المستقيم R.A. أو Right Ascension والذي يرمز له بالرمز ألفا [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]ويمثل بطول القوس WU[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] أي يقاس من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] إلى U عكس اتجاه قياس الزاوية الساعية.
وبذلك تكون الاحداثيات الاستوائية الموحدة هي ( [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]، [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]) وهي مناسبة لوضعها في جداول التقاويم الفلكية السنوية.
وتوجد علاقة وثيقة بين الزاوية الساعية والمطلع المستقيم لنجم ما وهي أن مجموعهما يساوي بعد نقطة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] عن دائرة الزوال (أو بعبارة أخرى الزاوية الساعية للنقطة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]) ويرمز لها [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] وهو ما أطلقنا عليه سابقاً الزمن النجم Sidereal Time
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
حيث ان الطرف الأيمن من المعادلة خاص بالاحداثيات الاستوائية للنجم X والطرف الايسر خاص بالنقطة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] والذي يتغير موقعها بالنسبة لدائرة الزوال خلال ساعات اليوم مثل أي نجم في السماء.
الزمن النجمي والزمن الشمسي:
الزمن الشمسي يعتمد على موضع الشمس
ويكون وقت الظهيرة عندما تكون الشمس في اعلى نقطة لها (على دائرة الزوال) في السماء.
والزمن الشمسي هو الذي نستخدمه في حياتنا اليومية حيث ان اليوم لدينا هو الزمن الذي تستغرقه الشمس لتصل إلى أعلى نقطة مرة أخرى (أي تتم الأرض دورة كاملة حول محورها) وهو يساوي 24 ساعة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
فإذا كان هناك نجم بعيد وعبر النجم والشمس معا دائرة الزوال فإنه لو لم تكن الأرض تدور حول الشمس أثناء دورانها حول محورها لحدث بعد 24 ساعة (دورة كاملة للأرض حول محورها) عبور النجم والشمس معا لدائرة الزوال مرة اخرى وفي نفس اللحظة
وعلى اننا نعلم أن الأرض تدور حول الشمس، فإنها أثناء دورانها حول محورها تكون قد تركت موضعها الأصلي إلى موضع آخر يعبر النجم عنده دائرة الزوال قبل الشمس ويلزم دوران الأرض زاوية صغيرة حول محورها حتى تعبر الشمس دائرة الزوال ما يستغرق 3 دقائق و56 ثانية
ومن هنا نقول اليوم الشمسي = 24 ساعة
اليوم النجمي = 23 ساعة 56 دقيقة 4ثانية
وما أهمية الزمن النجمي؟
نلاحظ من المعادلة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] أنه عندما يكون النجم على دائرة الزوال أي عندما يكون
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
فإن المطلع المستقيم لهذا النجم يكون مساويا للزمن النجمي وهنا تكمن أهمية الزمن النجمي
كيف نحول الزمن العادي الشمسي إلى زمن نجمي؟
لتحويل الزمن الشمسي الذي نستخدمه إلى زمن نجمي:
1-نحدد الزمن الذي سيتم فيه الرصد بالتوقيت الشمسي المحلي وكذلك نحدد اليوم.
2-نحول هذا الزمن إلى زمن جرينتش بطرح فرق التوقيت (ساعتين بالنسبة لمصر
3-نحول هذا الزمن إلى فترة نجمية بالضرب في 1.00274 الساعة النجمية= اليوم الشمسي/اليوم النجمي
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
4-نضيف إلى ناتج الخطوة السابقة الزمن النجمي لجرينتش عند منتصف الليل لتاريخ الرصد (نحصل عليه من التقويم الفلكي) وبذلك نكون حصلنا على الزمن النجمي المقابل للزمن الشمسي لجرينتش.
5-بإضافة خط طول مكان الراصد بالساعات إلى الزمن النجمي لجرينتش لنحصل على الزمن النجمي المحلي لموقع الرصد. | |
|
KLIM
| | موضوع: رد: قياس الأبعاد في السماء 15/12/2010, 05:42 | |
| وفي النهاية ربما ظل الفلكي طول حياته المهنية لا يستخدم أي من هذا ولكن كما يفعل الجميع يستخدم البرامج التي تقوم بالحسابات والأجهزة الالكترونية الآن في المراصد الفلكية هي التي تقوم بكل عمليات التوجيه وتحديد المواقع ولكن لا شك أن معرفة الأساسيات شيء لابد منهأتمنى أن أكون قد أفدتكم بشيء غير صداع الرأس وأترككم مع مسألتين 1- أثبت أن الاستواء يقطع الافق عند الزاوية السمتية 90 درجة و 270 درجة لأي خط عرض (إلا عند القطبين). 2- ما الزاوية التي يقطع الاستواء السماوي بها الأفق عند خط عرض [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]؟______________موضوع منقووووووووووووول | |
|
