книги из ГПНТБ / Специальный астрометрический практикум

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

ветсгвующий этому шагу угол наклона штанги по отношению к плоскости, проходящей через точки опоры, как Jb , имеем точное соотношение между этими элементами:

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

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.

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

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

ЛX

тического значения. Угол между двумя положениями уровня в