Что такое параллакс в геодезии

Паралакс

Зная расстояние между точками наблюдения (база) и угол смещения, можно определить расстояние до объекта: ; для малых углов , где угол α выражен в радианах.

Параллакс используется в геодезии и астрономии для измерения расстояния до удалённых объектов. На явлении параллакса основано бинокулярное зрение.

Содержание

Суточный параллакс небесных светил

Суточный параллакс (геоцентрический параллакс) — разница в направлениях на одно и то же светило из центра масс Земли (геоцентрическое направление) и из заданной точки на поверхности Земли (топоцентрическое направление).

Из-за вращения Земли вокруг своей оси положение наблюдателя циклически изменяется. Для наблюдателя, находящегося на экваторе, база параллакса равна диаметру Земли и составляет 12 600 км.

При наблюдении Луны её кажущиеся смещения на фоне звёзд (по сравнению с расчётным орбитальным движением) достигают 2° и были замечены уже древнегреческими астрономами, что позволило им довольно точно определить расстояние до Луны.

Суточный параллакс планет довольно мал (для Марса 48″ во время великого противостояния), но тем не менее был единственным способом измерения абсолютных расстояний в Солнечной системе до появления радиолокации: наиболее удобными для этого были прохождения Венеры по диску Солнца и близко подходящие к Земле астероиды (относительные же расстояния легко определяются на основе законов Кеплера, так что достаточно абсолютного измерения какого-то одного расстояния, чтобы определить все).

Годичный параллакс звёзд

Годичный параллакс — угол, под которым виден средний радиус Земной орбиты из центра масс звезды, если направление на звезду перпендикулярно радиусу земной орбиты.

Годичные параллаксы являются показателями расстояний до звёзд. Расстояние, годичный параллакс которого равен 1 угловой секунде, называется парсек (1 парсек = 3,085678×10 16 м). Ближайшая звезда Проксима Центавра имеет параллакс 0,77″, следовательно, расстояние до неё составляет 1,295 пк.

Первые успешные попытки наблюдения годичного параллакса звёзд были выполнены В. Я. Струве для звезды Вега (α Лиры), результаты опубликованы в 1837 году. Однако, научно достоверные измерения годичного параллакса были впервые проведены Ф. В. Бесселем в 1838 году для звезды 61 Лебедя. Приоритет открытия годичного параллакса звёзд признается за Бесселем.

Параллакс в фотографии

Параллакс видоискателя

Параллакс видоискателя — несовпадение изображения, видимого в оптическом незеркальном видоискателе, с изображением, получаемым на фотографии. Параллакс почти незаметен, когда фотографируют удалённые объекты, и весьма значителен при съёмке близко расположенных объектов. Он возникает из-за наличия расстояния (базиса) между оптическими осями объектива и видоискателя. Величина параллакса определяется по формуле:

,

где — расстояние (базис) между оптическими осями объектива и видоискателя; — фокусное расстояние объектива фотоаппарата; — расстояние до плоскости наводки (объекта съемки).

Параллакс видоискателя (прицел)

Параллакс дальномера

Параллакс дальномера — это угол, под которым виден объект во время наводки на резкость с помощью оптического дальномера.

Стереоскопический параллакс

Стереоскопический параллакс — это угол, под которым рассматривают объект двумя глазами или когда его фотографируют стереоскопическим фотоаппаратом.

Временно́й параллакс

Временной параллакс — искажение формы объекта параллаксом, возникающим при съёмке фотоаппаратом со шторным затвором. Так как экспозиция происходит не единовременно по всей площади светочувствительного элемента, а последовательно по мере движения щели, то при съёмке быстро движущихся объектов их форма может искажаться. Например, если объект движется в ту же сторону, что и щель, его изображение будет растянуто, а если в обратную, то сужено.

История

Галилео Галилей предположил, что если бы Земля вращалась вокруг Солнца, то это можно было бы заметить из непостоянства параллакса на удалённые звёзды. Впервые это удалось сделать Ф. В. Бесселю в 1835 году.

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Паралакс» в других словарях:

ПАРАЛАКС — астрах. воображаемый угол, между двумя прямыми чертами из средоточия светила к средоточию земли, к точке поверхности ее. | Преломленье лучей света в атмосфере. Паралактический, к паралаксу относящийся Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

паралакс — а, ч. 1) Видиме зміщення розглядуваного об єкта внаслідок переміщування точки спостереження. •• Бінокуля/рний парала/кс різниця кутів, які утворюються зоровими лініями при послідовній фіксації двома очима рівновіддалених точок. 2) астр. Кут, що… … Український тлумачний словник

паралакс — распалка … Краткий словарь анаграмм

паралакс — іменник чоловічого роду … Орфографічний словник української мови

Паралакс (Вояджер) — эпизод сериала Звёздный путь: Вояджер «Паралакс» «Parallax» Файл:Voyager at event horizon.jpgjpg Номер эпизода 3 Код эпизода 103 Премьера 23 января 1995 Сценаристы Бренон Брага Телережиссёр Ким Фрейдман Приглашенные звезды Джош Кларк Джош Кларк … Википедия

Czechs and Slovaks in Bulgaria — Old Czech house in Voyvodovo, Vratsa Province Czechs (Bulgarian: чехи, chehi) and Slovaks (Bulgarian: словаци, slovatsi) are a minority ethnic group in Bulgaria (Czech and … Wikipedia

Параллакс (Вояджер) — У этого термина существуют и другие значения, см. Параллакс (значения). эпизод сериала Звёздный путь: Вояджер «Паралакс» «Parallax» 240px Номер эпизода 3 Код эпизода 103 Премьера 23 янва … Википедия

Aurora Engine — Игровой движок (Список) Разработчик BioWare Предыдущий движок серии Infinity Engine Следующий движок серии Odyssey Engine Аппаратная платформа Персональный компьютер … Википедия

Chrome Engine — Игровой движок (Список) Логотип игрового движка «Chrome … Википедия

THE MATRIX — Матрица The Matrix Жанр Киберпанк Режиссёр Братья Вачовски Продюсер Джоэль Сильвер … Википедия

Источник

Явление параллакса тесно связано с геометрией, но прежде чем рассмотреть геометрические законы, лежащие в основе этого явления, окунёмся в историю астрономии и разберёмся в том, кто и когда открыл это свойство движения звёзд и первым применил его на практике.

История

Параллакс как явление изменения положения звёзд в зависимости от расположения наблюдателя известно очень давно. Ещё Галилео Галилей писал об этом в далёком Средневековье. Он лишь предполагал, что если бы можно было заметить изменение параллакса для далёких звёзд, это было бы доказательством того, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. И это было сущей правдой. Однако доказать это Галилео не смог из-за недостаточной чувствительности тогдашней аппаратуры.

Ближе к нашим дням, в 1837 году, Василий Яковлевич Струве провёл серию экспериментов по измерению годичного параллакса для звезды Веги, входящей в созвездие Лира. Позже эти измерения признали недостоверными, когда в следующем после публикации Струве году, 1838-м, Фридрих Вильгельм Бессель измерил годичный параллакс для звезды 61 Лебедя. Поэтому, как бы это ни было печально, приоритет открытия годичного параллакса принадлежит всё-таки Бесселю.

Сегодня параллакс используется как основной метод измерения расстояний до звёзд и при достаточно точной измерительной аппаратуре даёт результаты с минимальной погрешностью.

Нам следует перейти к геометрии перед непосредственным рассмотрением того, что такое метод параллакса. И для начала вспомним самые азы этой интересной, хотя и нелюбимой многими науки.

Основы геометрии

Представим, что перед нами стоит задача узнать значение длин двух сторон, если мы знаем только длину основания и величины углов, прилегающих к нему. Это возможно с помощью одной математической формулы, связывающей значения длин сторон и величин углов, лежащих напротив них. Итак, представим, что у нас есть три вершины (можете взять карандаш и нарисовать их), образующие треугольник: A, B, C. Они образуют три стороны: AB, BC, CA. Напротив каждой из них лежит по углу: угол BCA напротив AB, угол BAC напротив BC, угол ABC напротив CA.

Формула, которая связывает все эти шесть величин вместе, выглядит так:

AB / sin(BCA) = BC / sin(BAC) = CA / sin(ABC).

Как мы видим, всё не совсем просто. У нас откуда-то появился синус углов. Но как нам найти этот синус? Об этом мы расскажем ниже.

Основы тригонометрии

Всё это довольно интересно и затягивающе, но нам пора двигаться дальше и вернуться к тому, на чём мы закончили: на задаче по вычислению значений неизвестных сторон треугольника.

Стороны треугольника

Итак, вернёмся к нашей задаче: нам известны два угла и сторона треугольника, к которой эти углы прилежат. Нам нужно узнать всего лишь один угол и две стороны. Самым лёгким представляется нахождение угла: ведь сумма всех трёх углов треугольника равна 180 градусам, а значит, можно легко найти третий угол, вычтя из 180 градусов значения двух известных углов. А зная значения всех трёх углов и одной из сторон, можно найти длины двух других сторон. Вы можете проверить это самостоятельно на примере любого из треугольников.

А теперь наконец поговорим о параллаксе как о способе измерения расстояния между звёздами.

Параллакс

Это, как мы уже выяснили, один из самых простых и действенных методов измерения межзвёздных расстояний. Параллакс основан на изменении положения звезды в зависимости от расстояния до неё. Например, измерив угол видимого положения звезды в одной точке орбиты, а затем в прямо ей противоположной, мы получим треугольник, в котором известна длина одной стороны (расстояние между противоположными точками орбиты) и два угла. Отсюда мы сможем найти две оставшиеся стороны, каждая из которых равна расстоянию от звезды до нашей планеты в разных точках её орбиты. В этом и заключается метод, с помощью которого можно вычислить параллакс звезд. Да и не только звезд. Параллакс, эффект которого оказывается на деле очень простым, несмотря на это, используется во многих своих вариациях в совершенно разных областях.

В следующих разделах рассмотрим подробнее области применения параллакса.

Космос

Суточный параллакс

Суточный параллакс, расстояние с помощью которого определяется с помощью угла между прямыми, идущими к звезде из двух разных точек: центра Земли и выбранной точки на Земле. Так как мы знаем радиус нашей планеты, не составит особого труда, используя угловой параллакс, вычислить расстояние до звезды, пользуясь описанными нами ранее математическим методом. В основном суточным параллаксом пользуются для измерения недалёких объектов, таких как планеты, карликовые планеты или астероиды. Для более больших используют следующий метод.

Годичный параллакс

Параллакс, примеры методов которого мы рассмотрели, безусловно, представляет собой важную часть астрономии и служит незаменимым инструментом в измерении расстояний до звёзд. Но на деле сегодня пользуются лишь годичным параллаксом, так как суточный может заменить более продвинутая и быстрая эхолокация.

Фотография

Пожалуй, самым известным видом фотографического параллакса можно считать бинокулярный параллакс. Вы его наверняка замечали и сами. Если поднести к глазам палец и по очереди закрывать каждый глаз, можно заметить, что угол зрения на объект меняется. То же самое происходит и при съёмке близких объектов. В объектив мы видим изображение под одним углом зрения, но на самом деле фотография получится с немного другим углом, так как есть разница в расстоянии между объективом и видоискателем (отверстием, через которое мы смотрим, чтобы сделать фотографию).

Почему это интересно?

Как мы уже убедились, параллакс не такое уж далёкое от нас явление, он окружает нас везде, и с помощью него мы видим так, как есть. Это, безусловно, интересно и захватывающе, и именно поэтому стоит обратить внимание на метод параллакса, хотя бы из любопытства. Знание никогда не бывает лишним.

Заключение

Итак, мы разобрали, в чём заключается суть параллакса, почему для определения расстояния до звёзд необязательно иметь сложную аппаратуру, а лишь телескоп и знание геометрии, как это применяется в нашем организме и почему нам может быть это так важно в повседневной жизни. Надеемся, представленная информация была вам полезна!

Источник