הכיתוב: נוף לירח בזבורה ובאפוגי
כמורה, אני תמיד מחפשת מעבדות עם מערכים פשוטים המתאימים לתלמידים. החביב עלי כיום הוא למצוא את מהירות האור עם השוקולד.
במאמר חדש שהועלה לאחרונה ל- arXiv, קווין קריסקיונאס מטקסס A&M מתאר שיטה לקביעת האקסצנטריות האורביטאלית של הירח עם שגיאה נמוכה באופן מפתיע, תוך שימוש לא יותר ממקל מטר, חתיכת קרטון ותוכנית שנועדה להתאים עקומות ל כוכבים משתנים.
שיטה זו עושה שימוש בכך שניתן לקבוע את האקסצנטריות מהיחס בין הגודל הזוויתי הממוצע של אובייקט ומחצית משרעתו. לפיכך, המטרה העיקרית היא למדוד את שני הכמויות הללו.
האסטרטגיה של קווין לעשות זאת היא להשתמש בחור ראייה מקרטון שיכול להחליק לאורך מקל מטר. על ידי הצצה דרך החור בירח, והחלקת הכרטיס קדימה ואחורה עד שגודל הזווית של החור פשוט חופף את הירח. משם, קוטר החור חלקי המרחק במורד המונה מעניק את הגודל הזוויתי בזכות נוסחת הזווית הקטנה (? = D / D ברדיאנים אם D >> d).
כדי למנוע טעויות שיטתיות בשיקול דעת שגוי כאשר הקלף מחליק קדימה עד שגודל החור תואם את הירח, עדיף לגשת אליו גם מהכיוון השני; מגיע פנימה מקצה הרחוק של מקל המטר. זה אמור לעזור להפחית טעויות ובניסיונו של קווין, הוא גילה שיש לו התפשטות טיפוסית של ± 4 מ"מ כאשר עשה זאת.
בשלב זה, קיימת עדיין שגיאה שיטתית נוספת שיש לקחת בחשבון: לתלמיד גודל סופי הדומה לחור הראייה. זה יביא לזלזל בגודל הזוויתי בפועל. כיוון שכך, גורם תיקון נחוץ.
כדי לגזור את גורם התיקון הזה, קווין הציב דיסק של 91 מ"מ במרחק של 10 מטרים (זה אמור להפיק דיסק בגודל זוויתי זהה לזה של הירח כשהוא נצפה ממרחק זה). כדי לייצר את ההתאמה הטובה ביותר, פליטת הקרטון עם חור הראייה צריך צריך להיות ממוקם בגובה 681.3 מ"מ על מקל המטר, אך בגלל השגיאה השיטתית של האישון, קווין מצא שיש להציב אותו בגובה 821 מ"מ. היחס בין המיקום שנצפה למיקום הנכון סיפק את גורם התיקון שקווין השתמש בו (1.205). זה צריך להיות מכויל עבור כל אדם בודד וזה יהיה תלוי בכמות האור בזמן התבוננות שכן זה משפיע גם על קוטר האישון. עם זאת, אימוץ גורם תיקון יחיד מניב תוצאות מספקות.
זה מאפשר נתונים שצולמו כראוי ואז ניתן להשתמש בהם כדי לקבוע את הכמויות הדרושות (הגודל הזוויתי הממוצע וחצי המשרעת). כדי לקבוע את אלה, קווין השתמש בתוכנית המכונה PERDET אשר מיועדת להתאמת עקומות סינוסואיד לתנודות בכוכבים משתנים. כל תוכנית שיכולה להתאים עקומות כאלה לנקודות נתונים באמצעות?2 מתאים או ניתוח פורייה יתאים למטרה זו.
מתוכניות כאלה לאחר שנקבע גודל זווית ממוצע וחצי משרעת, היחס שלהם מספק את האקסצנטריות. לצורך הניסוי של קווין הוא מצא ערך של 0.039 ± 0.006. בנוסף, התקופה שקבע מפי לדייגה הייתה 27.24 ± 0.29 יום שזהו הסכמה מצוינת לערך המקובל של 27.55 יום.
