Способъ опредѣленія географической широты мѣста и проч., при помощи изобрѣтенныхъ мною приборовъ

Въ настоящее время существует нѣсколько способовъ опредѣленія географической широты мѣста; но всѣ они имѣютъ тѣ или другія неудобства. Предлагаемый мною способъ, не отличаясь особенной (астрономической) точностью, имѣетъ слѣдующія особенности: одновременно опредѣляетъ географическую широту и меридіональную плоскость мѣста наблюденія, а также мѣстное время и даже магнитное склоненіе (если сдѣлать для этого особое приспособленіе), отличается сравнительной кратковременностью и требуетъ только предварительнаго опредѣленія по астрономическимъ таблицамъ, если наблюденія производятся надъ звѣздами, видимаго склоненія наблюдаемаго свѣтила и небольшихъ вычисленій по тригонометрическимъ таблицамъ, а потому доступенъ и не-спеціалисту.

Я опишу приборы двухъ типовъ; къ нимъ примѣняется одинъ и тотъ же способъ. Первый приборъ не претендуетъ на точность, но удобенъ для выясненія теоріи моего способа; онъ примѣнимъ исключительно къ наблюденіямъ по солнцу. Описаніе другаго прибора я изложу въ особой статьѣ.

Устройство перваго прибора слѣдующее (см. рисунокъ). Конусовидное полое тѣло вращенія A, открытое со стороны основанія a, въ разрѣзѣ по оси представляетъ внутри двѣ круговыя дуги mn и m₁n₁; центръ дуги mn въ точкѣ m₁, а центръ дуги m₁n₁ — въ точкѣ m; радіусъ основанія, очевидно, вдвое менѣе радіуса каждой изъ этихъ дугъ. Съ внѣшней стороны основанія это тѣло стесано подъ угломъ, какъ показано на рисункѣ, и вокругъ основанія на стесанной поверхности нанесены градусныя и часовыя дѣленія, при томъ двойныя: первыя начинаются отъ точки m и идутъ въ одну сторону до 360 °, вторыя начинаются отъ точки m₁ и идутъ въ противоположную сторону сравнительно съ первыми. Со стороны вершины въ коноидѣ A сдѣлана сквозная круглая дыра, симметричная относительно оси коноида; въ нее вставляется втулка nn₁p съ двумя дугами gt и SS₁, ноніусомъ V и пуговкой p. Дуговая пластинка SS₁ должна плотно приставать къ внутренней поверхности коноида и свободно двигаться (посредствомъ микрометрическаго винта) въ прорѣзи, сдѣланной во втулкѣ; на дугѣ этой намѣчены градусныя дѣленія отъ 0 ° до 24 °; такъ что если дуга SS₁, своимъ концомъ S₁ доходитъ до основанія коноида, то 0 ° ея долженъ приходиться противъ нуля ноніуса V; остальныя градусныя дѣленія ея должны возрастать къ концу S₁, и когда S₁ отойдетъ отъ основанія на 23 ½, то дѣленіе дуги, отмѣченное 23 ½ °, должно прійтись противъ нуля ноніуса V. Металлическая дуга SS₁ предназначается для показанія склоненій солнца въ моменты наблюденій. Къ втулкѣ nn₁p неподвижно придѣлана металлическая дуга gt, плотно прилегающая къ внутренней поверхности коноида и при томъ находящаяся «въ одной плоскости» съ дугою SS₁. Къ концу дуговой пластинки gt придѣлана прибавочная часть, состоящая изъ ноніуса съ прорѣзомъ по срединѣ для пропуска въ углубленіе конопда лучей солнца; примѣрный видъ ноніуса q показанъ особо на рисункѣ. Ширина вырѣза должна соотвѣтствовать ширинѣ дуговой пластинки SS₁. Втулка при помощи пуговки p можетъ вращаться вокругъ оси коноида, а вмѣстѣ съ нею будутъ вращаться и дуговыя пластинки SS₁ и gt. Недалеко отъ основанія къ коноиду придѣланы два одинаковыхъ призматическихъ выступа u и u₁, параллельныхъ основанію коноида; каждый изъ нихъ поочередно можетъ быть плотно вставленъ въ углубленіе u₁, сдѣланное въ оси K. Къ этой же оси придѣлана пластинка b, параллельная основанію коноида, съ ноніусомъ c, дѣлающимъ отсчеты на четверти металлическаго круга B. На этой четверти круга, соединенной неподвижно съ подставкою D, намѣчены градусныя дѣленія, возрастающія снизу отъ нуля до 90 °. Ноніусъ c предназначается для показанія географической широты мѣста. Подставка D насаживается на ось E, прикрѣпленную перпендикулярно къ кругу HH. На кругѣ HH сдѣланы градусныя дѣленія, которыя отсчитываются указателем L, прикрѣпленнымъ къ подставкѣ D. Кругъ HH снабженъ уровнями и винтовыми ножками, при помощи которыхъ онъ приводится въ горизонтальное положеніе.

Примѣненіе этого прибора таково. Положимъ, что кругъ HH установленъ горизонтально, — слѣд., подставка D и четверть круга B — вертикально. Далѣе предположимъ, что вращеніемъ вокругъ оси E четверть круга B приведена въ меридіональную плоскость и поворочена къ полюсу (въ нашемъ полушаріи къ сѣверу). Вращеніемъ вокругъ оси K пусть ноніусъ c установленъ на дѣленіи, указывающемъ географическую широту мѣста. Тогда ось коноида будетъ имѣть направленіе земной оси, а основаніе его a будетъ параллельно экваторіальной плоскости. При этомъ нужно замѣтить, что отъ 9 сентября до 10 марта коноидъ A долженъ быть установленъ такъ, какъ показано на рисункѣ, т. е. своимъ отверстіемъ внизъ, къ экватору (у насъ къ югу), а отъ 10 марта по 10 сентября наоборотъ — долженъ быть вставленъ въ ось K придаткомъ u такъ, чтобы отверстіемъ былъ обращенъ въ нашемъ полушаріи вверхъ, къ сѣверу, какъ показано на рисункѣ пунктиромъ. При такой установкѣ прибора лучи солнца будутъ освѣщать вообще только часть поверхности углубленія A, ограниченную нѣкоторой сомкнутой кривой линіей, которую мы назовемъ свѣтораздѣльной; вершина этой кривой будетъ наиболіе углублена въ коноидъ; вершина эта опредѣлится изображеніемъ вырѣза въ придаткѣ q на противоположной сторонѣ поверхности подлѣ конца другой дуговой пластинки S₁. Уголъ, образуемый въ этомъ случаѣ солнечнымъ лучомъ, проникающимъ въ углубленіе до вершины свѣтораздѣльной кривой, съ проэкціей этого луча на основаніи коноида, или дуга такая какъ S₁m₁, будетъ равняться склоненію солнца въ данный моментъ. (На отклоненіе луча вслѣдствіе встрѣчи препятствія m и компенсирующую его рефракцію мы пока не обращаем вниманія). При суточномъ движеніи солнца свѣтораздѣльная кривая будетъ двигаться (вращаться) по поверхности углубленія, а вершина ея S₁ всегда будетъ находиться отъ края углубленія на разстояніи склоненія солнца, если измѣрять разстояніе дугой такой, какъ, напр., дуга S₁m₁, выраженной въ градусахъ и проч. Склоненіе солнца, т. е. дуга, напр, S₁m₁, въ коноидѣ можетъ быть указана дуговой пластинкою SS₁, вдвинутой въ углубленіе коноида на столько, чтобы конецъ ея S₁ касался свѣтораздѣльной кривой въ ея вершинѣ; число градусовъ въ этой дугѣ покажетъ верньеръ V. Ноніусъ q, пропускающій лучи солнца чрезъ свой вырѣзъ къ концу пластинки SS₁, покажетъ на градусныхъ дѣленіяхъ при основаніи коноида часовой уголъ и мѣстное время въ моментъ наблюденія.

Описанный мною приборъ тѣмъ чувствительнѣе, чѣмъ больше его размѣры. Интересны приложенія этого прибора.

1. Если извѣстно видимое склоненіе солнца въ данный моментъ и широта мѣста, то, установивши на нихъ извѣстныя части прибора, положеніе меридіональной плоскости отыскиваемъ простымъ поворачиваніемъ подставки D и пуговки p вокругъ ихъ осей. Поворачиваніемъ подставки D вершина свѣтораздѣльной кривой приводится на разстояніе склоненія солнца отъ основанія, а поворачиваніемъ пуговки p конецъ круговой пластинки S₁ приводится въ совпаденіе съ вершиною свѣтораздѣльной кривой. Въ нашихъ южныхъ мѣстахъ, изобилующихъ солнечными днями, этотъ приборъ въ иныхъ случаяхъ могъ бы удобно замѣнять компасъ, а также опредѣлять магнитное склоненіе.

2. Когда извѣстно видимое склоненіе солнца и направленіе меридіана мѣста, то географическая широта легко опредѣляется простымъ поворачиваніемъ коноида вокругъ оси K, пока вершина свѣтораздѣльной кривой не придетъ на разстояніе отъ основанія, равное склоненію солнца въ моментъ наблюденія, что узнается посредствомъ пластинки SS₁, предварительно надлежащимъ образомъ установленной.

3. Когда приборъ установленъ въ меридіональной плоскости и подъ данной географической широтой мѣста, тогда видимое склоненіе солнца и мѣстное время отыскивается вращеніемъ пуговки p и движеніемъ дуговой пластинки SS₁.

Другой мой приборъ есть собственно сочетаніе универсальнаго инструмента съ экваторіаломъ. Къ нему легко приложимъ описанный мною способъ опредѣленія географической широты мѣста и проч. Посредствомъ него съ большимъ преимуществомъ можно производить наблюденія надъ такъ-называемыми неподвижными звѣздами; опредѣленіе искомыхъ при этомъ упрощается. Описаніе его и примѣненія къ нему моего способа опредѣленія географической широты постараюсь, если понадобится, изложить въ особой статьѣ. Интересующіеся подробностями могутъ обращаться лично ко мнѣ, адресуя письма такъ: «Станица Ладожская, Кубанской области. Учителю Кубанской учительской семинаріи Михаилу Захаровичу Штепенко».