Гелиограф

Heliograph • ru.knowledgr.com

heliograph (означая «солнце», и, значение «пишет»), беспроводной солнечный телеграф, который сигнализирует вспышками солнечного света (обычно использующий Азбуку Морзе) отраженный зеркалом. Вспышки произведены, на мгновение вертясь зеркало, или прервав луч со ставнем.

heliograph был простым, но эффективным инструментом для мгновенной оптической коммуникации по большим расстояниям во время последнего 19-го и в начале 20-го века. Его главное использование было военным, обзор и работа охраны лесов.

Heliographs были стандартной проблемой в британских и австралийских армиях до 1960-х и использовались пакистанской армией уже в 1975.

Описание

Было много типов heliograph. Большинство heliographs было вариантами британской армии версия Манса Марка V (Фига 1). Это использовало зеркало с маленьким непосеребренным пятном в центре. Отправитель выровнял heliograph к цели, смотря на отраженную цель в зеркале и двигая его головой, пока цель не была скрыта непосеребренным пятном.

Держа его голову все еще, он тогда приспособил прут стремления, таким образом, его взаимные провода разделили пополам цель. Он тогда поднял прицеливающуюся лопасть, которая покрыла взаимные провода диаграммой креста и выровняла зеркало с тангенсом и винты возвышения так маленькая тень, которая была отражением непосеребренного отверстия пятна, был на взаимной цели.

Это указало, что солнечный луч указывал на цель.

Вспышки были произведены вводящим механизмом, который наклонил зеркало несколько градусов при толчке рычага позади инструмента. Если солнце было перед отправителем, его лучи были отражены непосредственно от этого зеркала до станции назначения.

Если солнце было позади отправителя, прицеливающийся прут был заменен вторым зеркалом, чтобы захватить солнечный свет от главного зеркала и отразить его к станции назначения. Американский Корпус Сигнала heliograph зеркало не наклонялся.

Этот тип произвел вспышки ставнем, установленным на второй треноге (Рис. 4).

У

heliograph были некоторые большие преимущества. Это позволило коммуникацию большого расстояния без фиксированной инфраструктуры, хотя это могло также быть связано, чтобы сделать фиксированную сеть, простирающуюся для сотен миль, как в сети от форта к форту используемой для кампании Джеронимо.

Это было очень портативно, не потребовало никакого источника энергии и было относительно безопасно, так как это было невидимо для тех не около оси операции, и луч был очень узким, распространив только 50 футов за милю диапазона. Однако любой в луче с правильным знанием мог перехватить сигналы без того, чтобы быть обнаруженным.

В англо-бурской войне, где обе стороны использовали heliographs, трубы иногда использовались, чтобы уменьшить дисперсию луча.

При некоторых других обстоятельствах, тем не менее, узкий луч мешал оставаться выровненным с движущейся целью, общаясь от берега до движущегося судна, таким образом, британцы выпустили рассеивающуюся линзу, чтобы расширить луч heliograph от его естественного диаметра 0,5 градусов до 15 градусов

Расстояние, что сигналы heliograph могли быть замечены, зависело от ясности неба и размера используемых зеркал. Свободный путь вида требовался, и так как поверхность Земли изогнута, самые высокие удобные пункты использовались. При обычных условиях вспышка могла быть замечена 30 миль (48 км) невооруженным глазом, и намного дальше с телескопом.

Максимальный диапазон, как полагали, составлял 10 миль для каждого дюйма диаметра зеркала. Зеркала колебались от 1,5 дюймов до 12 дюймов или больше.

Рекордное расстояние было установлено отделением американских сержантов сигнала межоперацией станций на горе Эллен, Юта, и горе Анкомпэхгр, Колорадо, на расстоянии в 183 мили (295 км) 17 сентября 1894, с Корпусом Сигнала heliographs несущий квадрат только 8 дюймов зеркал.

История

Немецкий преподаватель Карл Фридрих Гаусс из университета Геттингена развил и использовал предшественника heliograph (гелиотроп) в 1821.

Его устройство направило луч, которым управляют, солнечного света на отдаленную станцию, которая будет использоваться в качестве маркера для геодезической работы обзора и было предложено в качестве средства телеграфных коммуникаций.

Это первое, достоверно зарегистрировал heliographic устройство, несмотря на большое предположение о возможных древних инцидентах передачи сигналов вспышки солнца и зарегистрированное существование других форм древней оптической телеграфии.

Например, один автор в 1919 принял решение «рисковать теорией», что материк сигнализирует о римском

император Тибериус наблюдал за из Капри, были вспышки зеркала, но признали, что «есть

никакие ссылки в древних письмах использованию передачи сигналов зеркалами», и что зарегистрированное средство древних визуальных телекоммуникаций дальнего действия было сигнальными огнями и дымом маяка, не зеркалами.

Точно так же история, что щит использовался в качестве heliograph в Сражении Марафона, является современным мифом, происходящим в 1800-х. Геродот никогда не упоминал вспышки. То, что действительно писал Herodutus, было то, что кто-то обвинялся в том, что договорился «поддержать щит как сигнал». Подозрение выросло в 1900-х, что теория вспышки была неправдоподобна. Заключение после

тестирование теории было, «Никто не высветил щит в Сражении Марафона».

В письме, датированном 3 июня 1778, Джон Норрис, Высокий Шериф Бакингемшира, Англия, примечаний: «Сделал в этот день heliograph разведку от доктора [Бенджамина] Франклина в Париже к Wycombe».

Однако, есть мало доказательств, что «heliograph» здесь отличается от орфографической ошибки «собственноручных».

Термин «heliograph» для солнечной телеграфии не входил в английский язык до 1870-х – даже слово «телеграфия» не было выдумано до 1790-х.

Сэр Генри Кристофер Манс (1840–1926), британского армейского Корпуса Сигнала, развился, первое широко приняло heliograph приблизительно в 1869, в то время как размещено в Карачи в Бомбейском Президентстве в британской Индии. Манс был знаком с гелиотропами их использованием для Большого Обзора Индии.

Мансу Элиографу прооперировал легко один человек, и так как это взвесило приблизительно семь фунтов, оператор мог с готовностью нести устройство и его треногу. Британская армия проверила heliograph в Индии в диапазоне 35 миль с благоприятными результатами.

Во время экспедиции Jowaki Afridi, посланной британско-индийским правительством в 1877, heliograph был сначала проверен во время войны.

Простой и эффективный инструмент, который изобрел Манс, должен был быть важной частью военных коммуникаций больше 60 лет.

Полноценность heliographs была ограничена дневными временами с сильным солнечным светом, но они были самым сильным типом визуального сигнального известного устройства.

В предрадио-времена heliography часто была единственными средствами сообщения, которые могли охватить диапазоны целых 100 миль с легким портативным инструментом.

В вооруженных силах Соединенных Штатов, к январю 1880, полковник Нельсон А. Майлз установил линию heliographs соединяющийся форт Keogh и форт Custer, Монтана, расстояние 140 миль. В 1890, майор В. Дж.

Волкмэр американской армии, продемонстрировал в Аризоне и Нью-Мексико возможность выступающей коммуникации heliograph по heliograph сети, соединяющей 2 000 миль в длине. Сеть коммуникации, начатой генералом Майлзом в 1886, и, продолжалась лейтенантом В. А.

Глассфордом, был усовершенствован в 1889 в диапазонах 85, 88, 95, и 125 миль по бурной и сломанной стране, которая была цитаделью апачей и других враждебных индийских племен.

К 1887, heliographs в использовании, включенном не только британский Манс и Бегби heliographs, но также и американский Grugan, Хранилище и Pursell heliographs. Grugan и Pursell heliographs использовали ставни, и другие использовали подвижные зеркала, использованные ключом пальца.

Манс, Grugam и Pursell heliographs использовали две треноги и другие один. Сигналы могли или быть мгновенными вспышками или мгновенными помрачениями.

В 1888 американское Обслуживание Сигнала рассмотрело все эти устройства, а также Finley Helio-Telegraph, и нахождение ни одного абсолютно подходящего, развило американское Обслуживание Сигнала heliograph, основанную на ставне машину с двумя треногами 13 7/8-фунтовой общей массы, и заказало 100 для общей стоимости 4 205$. В 1893 число heliographs, произведенного для американского Обслуживания Сигнала, равнялось 133.

Расцветом heliograph была, вероятно, Вторая англо-бурская война в Южной Африке, где это очень использовалось и британцами и бурами. Ландшафт и климат, а также природа кампании, сделали heliography логическим выбором.

Для ночных коммуникаций британцы использовали некоторые большие сигнальные лампочки Алдиса, принесенные внутри страны на железнодорожных вагонах, и оборудовали ставнями типа листа для того, чтобы включить пучок света в точки и черты. Во время ранних стадий войны британские гарнизоны были осаждены в Кимберли, Ледисмите и Мафекинге.

С сокращением телеграфных линий земли единственный контакт с внешним миром был через коммуникацию луча света, helio днем, и сигнальные лампочки Алдиса ночью.

В 1909 использование heliography для защиты лесоводства было введено в Соединенных Штатах.

К 1920 такое использование было широко распространено в США и начинающийся в Канаде, и heliograph был расценен как «рядом с телефоном, самым полезным коммуникационным устройством, которое в настоящее время доступно для услуг по охране лесов». Д.П.

Годвин из американского Обслуживания Лесоводства изобрел очень портативные (4,5 фунта) heliograph единственной треноги, ставня плюс тип зеркала для использования лесоводства.

Немедленно до внезапного начала Первой мировой войны, полки конницы российской Имперской армии все еще обучались в heliograph коммуникациях увеличить эффективность своей разведки и сообщения о ролях. Красная армия во время российской гражданской войны использовала серию heliograph станций, чтобы распространить разведку эффективно о basmachi повстанческих движениях в Туркестане в 1926.

Во время Второй мировой войны южноафриканские и австралийские силы использовали heliograph против немецких сил в Ливии и Египте в 1941 и 1942.

heliograph остался стандартным оборудованием для вооруженных сил signallers в австралийских и британских армиях до 1960-х, где это считали «низкой вероятностью точки пересечения» типом коммуникации. Канадская армия была последней главной армией, которая будет иметь heliograph как пункт проблемы.

К тому времени, когда инструменты зеркала были удалены, они редко использовались для передачи сигналов. Однако уже 1980-е, heliographs использовались афганскими силами во время советского вторжения в Афганистан.

Зеркала сигнала все еще включены в комплекты выживания для чрезвычайной ситуации, сигнализирующей, чтобы искать и спасти самолет.

Heliographs в беллетристике

• Юмористическое стихотворение «A Code of Morals» Редьярда Киплинга описывает вымышленный перехват сигнала heliograph в 19-м веке Индия.
• В книге война Миров Х. Г. Уэллсом (1898), heliographs используются, чтобы передать информацию о вторгающихся марсианах.
• Рассказ «Нападение на Гору» Glendon Swarthout, на Почте вечера субботы, 4 июля 1959, описал использование heliograph на американском Западе.
• 2004 Западный роман Леди Сержанта Майлзом Худом Свартутом установлен на фоне heliograph сети, используемой в кампании армии США против апачских индийцев.
• В научно-фантастическом Мире Терминала романа 2010 года Аластером Рейнольдсом фракция людей, известных как ‘Рой’, использует heliographs в качестве связи между дирижаблями.
• Во Вся королевская рать Роберта Пенна Уоррена heliograph служит важным изображением и кажется ранним — на второй странице романа.
• В романе Агаты Кристи 1947 года Подвиги Геракла из рассказа «Боров Erymanthian» детектив Эркюль Пуаро используют heliograph, чтобы общаться от вершины Rochers Neiges, где он пойман в ловушку полиции в базе горы.
• В сериале Ларри Найвена Ringworld, показанном в Троне Ringworld, разновидности Ghoul используют heliographs для своей обширной коммуникационной сети через Ringworld.
• Кроме того, в книге Ларри Найвена Кольцо Дыма военно-морской флот Адмиралтейства использует heliographs, чтобы общаться с его ракетами.
• В ролевой игре Великие державы сообщают с их колониальным имуществом на внутренних планетах Солнечной системы посредством «двигания по кругу heliograph станции».
• В Приключениях комика TintinАкулы Красного моря ВМС США общаются heliograph антагонисту Рэстэпопулосу.
• В Потерянном телесериале Бенджамин Линус предупреждает о своих людях, использующих heliograph в эпизоде «нет Никакого Места Как Домашний (Часть 1)».
• В романе Агаты Кристи И Затем Не Было Ни одного, что Ломбард предлагает создать heliograph, чтобы связаться с материком.
• Книги Matter и Feersum Endjinn Иэном М. Бэнксом обе особенности несколько случаев heliographic коммуникации.
• Сфера, центральная империя в мире Высокой ролевой игры, обладает тщательно продуманной heliograph сетью.

См. также

• Heliography, ранний фотографический процесс, изобретенный Джозефом Никефором Ниепсом приблизительно 1 822
• Великие дни Heliograph Льюисом Коу

Внешние ссылки

• Королевская спецификация сигналов № 2. Heliograph (пересмотренный апрель 2003)

• ГЛАВА IV HELIOGRAPH (СТРАНИЦА 48 РУКОВОДСТВА ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ 1905 ГОДА)
• Фотографии Манса Марка V Элиографа Детеледа британского Марка V Хелайогрэфа и комплекта, связей с патентами. Нажатие на видимые фотографии показывает фотографии с высоким разрешением.

• Heliograph во время апачских войн

• Коммуникация сигналов во время южноафриканской войны 1899-1902

Источник: http://ru.knowledgr.com/00433664/Heliograph

Гелиограф Кэмпбелла-Стокса измеряет солнечный свет

Этот стеклянный шар называется гелиографом Кэмпбелла-Стокса и находится на территории метеорологического бюро в Дарвине, Австралия.

Раньше он служил для измерения интенсивности солнечного света, а сейчас используется, в основном, как демонстрация чрезвычайно простых, но при этом очень точных научных приборов прошлого.

Гелиограф Кэмпбелла-Стокса является одним из самых простых метеорологических устройств, которое может использоваться даже сегодня, поскольку он предоставляет очень точные измерения, сопоставимые с данными современных электронных приборов.

Принцип работы гелиографа

Гелиограф измеряет интенсивность солнечного света в любой день так же эффективно, как термометр измеряет температуру, а барометр — давление воздуха.

Устройство состоит из твердой стеклянной сферы, обычно около 10 сантиметров в диаметре, которая концентрирует солнечные лучи в одно пятно на калибровочной бумаге, в результате чего на ней получается дорожка от ожога. Когда солнце перемещается по небу, его лучи оставляют на бумаге прожженный след.

Ширина ожога указывает на время, интенсивность и продолжительность сияния солнца в течение дня. Благодаря этой простой идее, метеорологи могут четко определить облачность неба в любой измеренный день.

credit: CambridgeBayWeather/Wikimedia

Как был изобретен гелиограф Кэмпбелла-Стокса

Гелиограф был изобретен известным шотландским писателем и ученым Джоном Фрэнсисом Кэмпбеллом (John Francis Campbell) в 1853 году. Он обратил внимание, что в солнечный день его лупа, оставленная на столе с бумагами, оставляет на них небольшой ожог.

Таким образом Кэмпбелл решил создать устройство, которое сможет записывать интенсивность солнечного света в течение дня. Ученый не мог сделать цельный стеклянный шар, но зато он нашел полый шар, который наполнил водой, превратив его в большую линзу.

Затем он установил его над деревянной миской так, чтобы концентрированный луч солнечного света падал на ее края. По мере того как солнце перемещалось по небу, на деревянном ободке тарелки оставался выжженный путь. А всякий раз, когда солнце закрывали облака, прожженная линия обрывалась или становилась заметно слабее.

Продолжительность перерыва линии ожога на тарелке указывала на то, как долго солнце оставалось закрытым, а положение разрывов на ней указывало на время суток. Кэмпбелл также обнаружил, что, чем активнее было солнце, тем глубже получался ожог.

credit: CambridgeBayWeather/Wikimedia

Устройство Кэмпбелла являлось настолько простым и эффективным, что оно было быстро принято метеорологами. В 1879 году ирландский физик Стокс заменил деревянный каркас на металлический, добавив сменные бумажные карты для записи ожога.

С тех пор устройство стало называться гелиографом Кэмпбелла-Стокса. Он был стандартным инструментом для записи солнечного света во многих частях мира на протяжении более ста лет, что делало прибор хорошим источником долгосрочных и надежных данных.

Многие старые ожоговые карты, которые пылятся в библиотеках обсерваторий и университетов по всему миру на протяжении многих десятилетий, в настоящее время используются исследователями для изучения и сравнения количества солнечной радиации, достигающей Земли, в разные годы и для изучения параметров облаков прошлого.

Похожая статья: Солнечный телескоп McMath-Pierce.

credit: Rolf Gebhardt/Wikimedia

Хотя эти антикварные инструменты сегодня заменены современными электронными датчиками, все-равно все еще можно найти функционирующие гелиографы Кэмпбелла-Стокса на многих метеорологических станциях и обсерваториях по всему миру. В этой статье приведены фотографии некоторых из них.

credit: Lenz/Flickrcredit: Akulovz/Wikimediacredit: romanm/Wikimedia

credit: Bidgee/Wikimedia

Переглянути українську версію цієї статті

100 Нравится

• Один из немногих сохранившихся советских спутников выставлен на продажу с аукциона Bonhams.

  «Спутник-1» представляет собой тестовую версию первого искусственного спутника, который был запущен СССР на орбиту Земли в 1957 году, чтобы продемонстрировать технологическое превосходство коммунистического государства над капиталистическим Западом.

  Результатом этого исторического запуска стало стремительное развитие нового витка космической гонки, в которой безоговорочно победила Америка, […] Больше

• Аббревиатура FAST расшифровывается как Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope — пятисотметровый апертурный сферический радиотелескоп.

  Это крупнейший телескоп в мире, размеры которого даже больше, чем у 305-метрового радиотелескопа Ацебибо в Пуэрто-Рико.

  Строительство FAST было непростой задачей для Китая, поскольку стоимость проекта составила 180 миллионов долларов США, при этом некоторые технические проблемы до сих пор не устранены. […] Больше

• Двадцать лет назад, в 1996 году, члены Организации Объединенных Наций подписали договор о всеобъемлющем запрещении каких-либо ядерных испытаний (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, CTBT) в военных целях.

  На то время более двух третей членов Генеральной Ассамблеи поддержали его, а сегодня эта цифра выросла до 183 стран.

  Чтобы обнаружить факт проведения тайных подземных ядерных испытаний и предотвратить страны […] Больше

• McMath-Pierce — солнечный телескоп Национальной обсерватории Китт-Пик (Kitt Peak) в Аризоне.

  Но внешне это монументальное архитектурное сооружение больше похоже не на научную обсерваторию, а на огромную концептуальную статую, яркий пример современного искусства.

  Корпус обсерватории — белый, по форме напоминает перевернутую букву V, бетонная конструкция которой возвышается в небо на высоту 34 метра. Более длинная сторона […] Больше

• Основные схемы квантовой телепортации, которые генерируют и обнаруживают квантовую запутанность, были успешно объединены на фотонном чипе международной командой ученых из университетов Бристола, Токио, Саутгемптона совместно с Технологической Лабораторией Устройств NTT. Полученные результаты прокладывают путь к укреплению безопасности компьютерных коммуникаций и развитию ультравысокоскоростных квантовых компьютеров. Больше

• Грин-Бэнк (Green Bank), в Покахонтас в Западной Вирджинии, возможно, является одним из самых тихих жилых мест на земле. Там нет мобильной связи, нет Wi-Fi сетей, нет радио и телевидения.

  Но зато в Грин Бэнк есть крупнейший в мире радиотелескоп Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT), эксплуатируемый Национальной радиоастрономической обсерваторией США.

  Именно этот гигантский телескоп […] Больше

Источник: