Struttura ed uso
Errore d’Indice
Osservazioni con il Sestante
Verifiche e Rettifiche
Principio ottico del Sestante
Il Sestante
è uno strumento di alta precisione
utilizzato per misurare
l’altezza degli astri sull’orizzonte
in navigazione astronomica.
Ma può essere utilizzato,
seppure con qualche difficoltà,
anche per misurare
angoli orizzontali
in navigazione costiera.
Ecco due vedute del sestante:
Vediamo la nomenclatura delle sue parti:
Specchio
mobile
Vetrini
colorati
Cannocchiale
Specchio
fisso
Alidada
Vetrini colorati
per l’0rizzonte
Cremagliera
Armatura
Impugnatura
Tamburo
Tasto
Lembo
graduato
Per le osservazioni con il Sestante si possono usare
vari tipi di cannocchiali, a secondo dei casi :
Un piccolo cannocchiale
(es: 2.5 x 28) nei casi
in cui c’è un cattivo
orizzonte o per
osservare un Sole
velato.
Un 4x40 può andare
bene in quasi tutti i
casi, in particolare
per le altezze di
Sole.
Guardando il sestante dal lato dell’impugnatura
si nota in particolare che:
Vite senza fine
con la leva rilassata,
la vite senza fine è impegnata
alla cremagliera, quindi girando
il tamburo si ha uno spostamento
micrometrico dell’alidada;
con la leva premuta,
la vite senza fine è allontanata
dalla cremagliera e di conseguenza
l’alidada è libera per
gli spostamenti più grandi.
Poiché il sestante è uno strumento molto importante, bisogna usare
tutti gli accorgimenti per conservarlo nelle migliori condizioni.
Perciò si eviterà di tenerlo esposto
a lungo ai raggi del Sole e
di farlo urtare o cadere.
Dovrà essere riposto SEMPRE
nella sua custodia
Non bisogna MAI
prenderlo dagli Specchietti,
dal Cannocchiale o
dall’Alidada
Va
appoggiato
SEMPRE
come si vede
nelle figure
ai lati
Menu
Prima di misurare
l’altezza di un astro,
bisogna determinare
l’Errore d’Indice (γ)
del Sestante.
L’Errore d’indice
può essere determinato:
con il Sole o
con l’orizzonte.
Determinazione dell’Errore d’Indice (γ) con il Sole: A
Portare sullo Zero
sia l’indice dell’Alidada
che l’indice del Tamburo;
1
3
4
Portare l’immagine
riflessa sotto quella
diretta e tangente
ad essa;
Effettuare la lettura
sul Tamburo.
2
Ruotare il tamburo
in modo da separare
l’immagine riflessa
da quella diretta;
Determinazione dell’Errore d’Indice (γ) con il Sole:
1
Portare sullo Zero
sia l’indice dell’Alidada
che l’indice del Tamburo;
3
Portare l’immagine
riflessa sopra quella
diretta e tangente ad
essa;
4
Effettuare la lettura
sul Tamburo
2
B
Ruotare il tamburo
in modo da separare
l’immagine riflessa
da quella diretta;
L’Errore d’Indice è dato dalla
semi-differenza delle due letture.
La Correzione d’Indice da apportare
ad ogni misura presa con il Sestante
ha lo stesso valore assoluto
dell’Errore d’Indice (γ)
ma SEGNO CONTRARIO.
Facciamo un esempio tenendo conto che:
• le letture fatte a sinistra dello zero hanno segno (+)
• le letture fatte a destra dello zero hanno segno (-)
Prima lettura (Immagine riflessa sotto quella diretta) =
+ 32’.5
Seconda lettura (Immagine riflessa sopra quella diretta) = - 29’.3
Differenza = + 3’.2
Errore d’Indice (γ) = Semi-differenza =
+ 1’.6
Correzione d’Indice =
1’.6
Ad ogni misura effettuata con questo sestante
bisogna apportare una Correzione di 1’.6
Determinazione dell’Errore d’Indice (γ) con l’orizzonte:
1
Portare sullo Zero
sia l’indice dell’Alidada
che l’indice del Tamburo;
2
Ruotare il Tamburo
fino a vedere due
immagini: una diretta
ed una riflessa;
Oppure
3
Riportare le due immagini
sullo stesso piano (a collimare);
5
Effettuare la lettura sul Tamburo.
Dopo aver riportato sullo stesso piano le due
immagini, prima di effettuare la lettura,
è buona norma ruotare
il Sestante attorno all’asse ottico
(verso destra e verso sinistra).
Se le immagini dovessero apparire sfasati
bisogna effettuare una collimazione più accurata.
Quindi effettuare la lettura
dell’Errore d’Indice.
Naturalmente la Correzione sarà l’opposto
dell’Errore d’Indice letto sul Tamburo.
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Determinato l’Errore d’Indice del Sestante, si procede
alle osservazioni degli astri nel seguente modo:
Attenzione: se si osserva il Sole predisporre i vetrini colorati
1
Portare sullo zero sia
l’indice del Verniero
che del Tamburo;
2
Ruotare lentamente
il Tamburo in modo da
vedere l’immagine riflessa
sotto quella diretta;
Tenendo ferma la mano che tiene premuto la Leva
(sblocca -Tamburo), ruotare tutto il Sestante in avanti,
lentamente, facendo bene attenzione a non “perdere”
l’immagine riflessa;
3
4
Abbassare l’immagine riflessa fino
quasi all’altezza dell’orizzonte;
5
A questo punto l’osservatore
dà il “lesta!” cioè “attento, pronto”
(per prendere l’ora esatta)
5
Muovendo opportunamente il Tamburo,
portare l’immagine riflessa a tangenziare
l’orizzonte;
Per essere certi di misurare l’altezza
esattamente sulla verticale,
è opportuno ruotare lentamente
il Sestante attorno all’asse ottico,
verso destra e verso sinistra
Mentre si “dondola” il Sestante
si vede l’immagine riflessa dell’astro
compie un movimento oscillatorio,
come un pendolo;
durante questa operazione,
per mezzo del Tamburo,
bisogna mantenere l’astro
tangente all’orizzonte;
solo quando si è certi che l’astro
è tangente sopra l’orizzonte
si dà lo STOP per prendere
l’ora esatta dell’osservazione.
Osserviamo tutta la sequenza appena descritta
Portare l’immagine
riflessa sopra
l’orizzonte
Dondolare
il Sestante
STOP !
Lestaaa!!!
Dopo lo “Stop”
non bisogna più
muovere il Tamburo,
per non falsare l’altezza..
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Verifiche e rettifiche del Sestante
Quando si usa il Sestante,
di tanto in tanto,
è bene fare delle verifiche
ed eventualmente
effettuare poi
le opportune rettifiche.
Le verifiche da fare, nell’ordine, sono:
1) Perpendicolarità dello specchio grande (mobile);
2) Perpendicolarità dello specchio piccolo (fisso);
3) Individuazione del punto di parallelismo degli specchi.
1)Verifica della perpendicolarità dello specchio grande:
Disporre il Sestante
sopra un piano
orizzontale
Portare l’Alidada
a circa 1/3
della sua corsa
Avvicinare l’occhio
a circa 10 cm dallo
specchio grande,
all’altezza del
piano del lembo
Osservare, nello spigolo
interno dello specchietto,
l’immagine riflessa del Lembo
che si trova a destra
dello specchietto stesso
La graduazione di destra
deve risultare in linea
con l’immagine diretta
a sinistra dello specchietto
Immagine
diretta
20
30
Immagine
riflessa
40
50
Se le due immagini del Lembo
non si vedono una sul
prolungamento dell’altra,
la perpendicolarità dello specchietto
deve essere rettificata.
La rettifica si effettua ruotando la vite di regolazione,
fino a riportare le due immagini sullo stesso piano.
20
30
In questo caso lo specchietto,
rispetto al piano del Lembo,
forma un angolo inferiore di
90°.
Vite di rettifica dello
specchio grande
Verifiche e rettifiche
2) Verifica della perpendicolarità dello specchio piccolo (fisso)
Può essere effettuata osservando il Sole, una stella
non molto luminosa, un’antenna verticale che disti circa un miglio
o altro oggetto verticale sulla costa.
Portare l’Alidada vicino allo zero
e guardare l’immagine diretta e
riflessa dell’oggetto scelto;
1
2
Per mezzo del Tamburo spostare
l’Alidada in un senso e nell’altro:
(Con questo movimento si vedrà l’immagine
riflessa spostarsi in alto e in basso)
3
Fermare l’Alidada quando le due immagini
si trovano sullo stesso piano orizzontale:
A questo punto si possono verificare tre casi:
1° caso : le due immagini si possono sovrapporre:
Lo specchio è perpendicolare al piano del Lembo.
2° caso: l’immagine riflessa rimane a destra
di quella diretta:
Lo specchio è inclinato verso l’interno
3° caso : l’immagine riflessa rimane a sinistra
di quella diretta:
Lo specchio è inclinato verso l’esterno.
Vediamo i tre casi in questa sequenza:
1° caso
2° caso
3° caso
Specchio
perpendicolare
al piano del
Lembo
Specchio
inclinato verso
l’interno
Specchio
inclinato verso
l’esterno
Nel caso in cui si utilizza un’antenna verticale o una stella,
durante la rettifica si vedono i seguenti spostamenti:
La non perpendicolarità dello specchio piccolo si corregge
agendo sulla vite di rettifica posta più lontana dall’armatura
Verifiche e rettifiche
3) Individuazione del punto di parallelismo degli specchi:
I due spechi, oltre che essere perpendicolari
al piano del Lembo, devono essere anche
paralleli fra di loro
quando l’Alidada indica 0°0’0”.
Essi sono paralleli fra di loro se,
osservando un oggetto lontano,
l’immagine riflessa e quella diretta
sono coincidenti.
La verifica del parallelismo si può effettuare con
il Sole, con una stella oppure con l’orizzonte.
Per la verifica con l’orizzonte si procede
come abbiamo già visto per stabilire
l’Errore d’Indice
nella diapositiva nr.13
La rettifica si effettua
agendo sulla vite
più vicina al Telaio
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Principio ottico del Sestante
Si basa sulle leggi della riflessione di un raggio di luce
Quando un raggio di luce
è riflesso da una superficie piana:
a) l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione;
b) il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale al punto
di incidenza giacciono sullo stesso piano.
Chiariamo quanto detto con un semplice disegno
Normale
 = angolo di incidenza
’= angolo di riflessione

’
Piano riflettente
’ = 
Se un raggio di luce subisce due riflessioni nel medesimo piano,
l’angolo fra la sua prima e la sua ultima direzione
è uguale al doppio dell’angolo acuto formato dalle superfici riflettenti.
Piano Verticale
Specchio grande
Specchio piccolo

2
Lembo

L’angolo indicato in rosso
è il doppio di quello indicato
in nero
L’altezza misurata è rappresentata
dall’angolo  ed è indicata dall’indice
dell’Alidada, perciò ogni lettura
dovrebbe essere moltiplicata per due;

Orizzonte
2
0°
Alidada
Per evitare questo calcolo,
il Lembo è graduato in modo
che ogni mezzo grado
è considerato un grado.
Nei primi sestanti il settore graduato (Lembo)
era ampio 60°, cioè un sesto dell’angolo giro,
da qui il nome di Sestante;
e in alcuni strumenti era ampio
solo 45°, cioè un ottavo di 360°,
perciò erano chiamati Ottanti.
Negli strumenti moderni l’ampiezza
del settore graduato è di circa 80°
e permettono di misurare
angoli di circa 150°, ma continuano
ad essere chiamati ancora Sestanti.