캡션 : perigee 및 apogee에서 달보기
교사로서 저는 항상 학생들에게 적합한 간단한 설정을 갖춘 실험실을 찾고 있습니다. 내가 가장 좋아하는 것은 초콜릿으로 빛의 속도를 찾는 것입니다.
최근에 arXiv에 업로드 된 새 논문에서 Texas A & M의 Kevin Krisciunas는 미터 막대, 골판지 및 곡선을 맞추기위한 프로그램을 사용하여 놀랍게도 낮은 오차로 달의 궤도 편심을 결정하는 방법을 설명합니다. 가변 별.
이 방법은 편심이 물체의 평균 각 크기와 진폭의 절반의 비율로부터 결정될 수 있다는 사실을 이용합니다. 따라서 주요 목표는이 두 수량을 측정하는 것입니다.
Kevin의 전략은 미터 막대를 따라 미끄러질 수있는 골판지 조준 구멍을 이용하는 것입니다. 달의 구멍을 들여다보고 구멍의 각도 크기가 달과 겹칠 때까지 카드를 앞뒤로 움직입니다. 거기에서 구멍의 직경을 미터 스틱 아래의 거리로 나눈 값은 작은 각도 공식 덕분에 각도 크기를 나타냅니다 (? >> d이면 라디안 단위의 d = d / d).
구멍의 크기가 달과 일치 할 때까지 카드를 앞으로 밀어서 잘못 판단 할 때 체계적인 오류를 방지하려면 다른 방향에서 카드를 접근하는 것이 가장 좋습니다. 미터 스틱의 끝에서 들어옵니다. 이것은 오류를 줄이는 데 도움이되며 Kevin의 시도에서 그렇게 할 때 일반적으로 ± 4 mm의 확산 률을 가짐을 발견했습니다.
이 시점에서 고려해야 할 또 다른 체계적인 오류가 있습니다. 동공은 관찰 구멍과 비슷한 크기를 가지고 있습니다. 이로 인해 실제 각도 크기가 과소 평가됩니다. 따라서 보정 계수가 필요합니다.
이 보정 계수를 도출하기 위해 Kevin은 10 미터 거리에 91mm 디스크를 배치했습니다 (해당 거리에서 볼 때 달과 동일한 각도 크기의 디스크를 생성해야 함). 가장 잘 일치하도록, 관찰 구멍이있는 판지의 미끄러짐 할까요 미터 막대에 681.3mm를 배치해야하지만 동공의 체계적인 오류로 인해 Kevin은 821mm에 배치해야했습니다. 올바른 배치에 대한 관측 된 배치의 비율은 Kevin이 사용한 보정 계수 (1.205)를 제공했습니다. 이것은 각각의 개인에 대해 교정 될 필요가 있으며 또한 관찰 시간 동안의 광량에 의존 할 것이다. 이는 또한 동공의 직경에도 영향을주기 때문이다. 그러나 단일 보정 계수를 채택하면 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다.
이를 통해 필요한 양 (평균 각도 크기 및 1/2 진폭)을 결정하는 데 사용할 수있는 데이터를 올바르게 가져올 수 있습니다. 이를 결정하기 위해 Kevin은 정현파 곡선을 가변 별의 진동에 맞추기 위해 설계된 PERDET이라는 프로그램을 사용했습니다. ?를 사용하여 이러한 곡선을 데이터 점에 맞출 수있는 모든 프로그램2 적합 또는 푸리에 분석이이 목적에 적합 할 것입니다.
이러한 프로그램으로부터 평균 각도 크기 및 절반 진폭이 결정되면, 이들의 비율은 편심을 제공한다. Kevin의 실험에서 그는 0.039 ± 0.006의 값을 찾았습니다. 또한, 페레 지에서 페레 지까지 결정한 기간은 27.24 ± 0.29 일로 허용 된 값 27.55 일과 매우 일치합니다.
