Kvicksilverhorisont

Principskiss för mätning av en himlakropps höjd med en kvicksilverhorisont (grå) och sextant (gul). Horisontalplanet markeras av en blå linje.

En kvicksilverhorisont[1], även kallad artificiell horisont[2], är ett hjälpmedel som tidigare användes för att mäta en himlakropps altitud (α i figuren till höger) med hjälp av en sextant, oktant eller meridiancirkel då horisonten var skymd eller ej kunde urskiljas. Den består av en grund skål fylld med kvicksilver vilket ger en horisontell spegelyta. Genom att mäta synvinkeln mellan himlakroppen och dess spegelbild i kvicksilverytan (denna vinkel är dubbelt så stor som himlakroppens altitud, det vill säga 2α) och sedan halvera denna fås altituden.

Kvicksilverspegeln kommer dock lätt i dallring och skyddas därför mot vind av ett litet glastak.

Olja, som bomolja, som är mindre lättstörd än kvicksilver men å andra sidan ger en sämre spegelbild, användes ofta i stället för kvicksilver vid fältarbeten och på resor - en så kallad oljehorisont[3].

Kvicksilverhorisonten används också för inställning av en meridiancirkels zenitpunkt. Man ställer då kvicksilverspegeln under instrumentet, och justerar detta så att dess hårkors sammanfaller med spegelbilden av detsamma. Teleskopet är då riktat mot nadir, det vill säga 180° från zenit.[4]

Det första användandet av en kvicksilverhorisont tillskrivs den engelske instrumentmakaren George Adams den äldre (cirka 1703-1773) som även introducerade glastaket cirka 1738.[5][6]

Kaptenen Christopher George patenterade 1868 en variant där en glasskiva flöt ovanpå kvicksilvret (något som kaptenen John Ellis infört redan cirka 1748), vilket gjorde ytan stabilare, och där förvaringsbehållaren för kvicksilvret var förbunden med tråget meddelst ett ventilförsett rör.[7]

Med införandet av bubbelsextanterna[8] och gyrosextanterna[9] under 1900-talet blev kvicksilverhorisonterna överflödiga.

I stället för giftigt kvicksilver kan man använda galinstan (en legering av gallium, indium och tenn) som har en smältpunkt på -19 °C.[10]

  • Tak till en horisont från cirka 1840.
    Tak till en horisont från cirka 1840.
  • Tråg till en horisont från cirka 1840. Trågets ena hörn är delvis täckt, men med en liten öppning, för att underlätta tillbakahällandet av kvicksilvret i flaskan utan att detta skvalpar ut.
    Tråg till en horisont från cirka 1840. Trågets ena hörn är delvis täckt, men med en liten öppning, för att underlätta tillbakahällandet av kvicksilvret i flaskan utan att detta skvalpar ut.
  • Kvicksilverhorisont med tråg, pip/tratt till kvicksilverflaskan (som skymtar i förvaringslådan) och glastak från 1860-talet.
    Kvicksilverhorisont med tråg, pip/tratt till kvicksilverflaskan (som skymtar i förvaringslådan) och glastak från 1860-talet.
  • En kvicksilverhorisont från cirka 1860 i sin förvaringsbox.
    En kvicksilverhorisont från cirka 1860 i sin förvaringsbox.
  • Rund kvicksilverhorisont av Christopher Georges modell använd vid Discovery-expeditionen 1901-1904. I den svarta hitre delen förvaras kvicksilvret när horisonten inte används.
    Rund kvicksilverhorisont av Christopher Georges modell använd vid Discovery-expeditionen 1901-1904. I den svarta hitre delen förvaras kvicksilvret när horisonten inte används.

Referenser

  1. ^ Kvicksilverhorisont i SAOB.
  2. ^ Artificiell 2a i SAOB.
  3. ^ Oljehorisont i SAOB.
  4. ^ Zenit i Nordisk familjebok band 33 (1922) spalt 724.
  5. ^ Beskriven i tillägget The Description and Use of two Curious Methods for procuring an Artificial Horizon at Sea, To be used with Hadley's Quadrant; one by means of a Whirling Speculum; the other by a Floating Mirrour till George Adams, 1748, The description and use of a new sea quadrant enligt John Smeaton and his Whirling Speculum på Sciencemuseum. Enligt John R. Millburn, 2017, Adams of Fleet Street, Instrument Makers to King George III, sid. 75 och Bedini är det Kapten John Ellis "flytande spegel" som beskrivs av Adams.
  6. ^ Se även George Adams den yngre (1750-1795, son till George Adams den äldre), The artificial horizon (sid. 266) och Astronomical observations at land with Hadley's octant and sextant ( sid. 379) i Geometrical and Graphical Essays Containing a General Description of the Mathematical Instruments Used in Geometry, Civil and Military Surveying, Levelling and Perspective... editerad av William Jones, tredje upplagan 1803.
  7. ^ Se Stanley (1914) sid. 447 för beskrivning (figuren som texten refererar till är på sidan före).
  8. ^ Aircraft bubble sextants på The Nautical Sextant.
  9. ^ Gyro sextant på The Nautical Sextant.
  10. ^ Galinstan: The Next Best Thing to Mercury på Science World - Future Science Leaders

Se även

Media som används på denna webbplats

Oljehorisontlåda.jpg
Författare/Upphovsman: Made by Henry Browne & Son Ltd about 1840. Unknown photographer., Licens: CC BY-SA 4.0
Bowl to artificial horizon made by Henry Browne & Son Ltd, London, about 1840.
Circular artificial mercury horizon.jpg
Författare/Upphovsman: made by Cary & Porter Limited, London, Licens: CC BY-SA 4.0
Artificial mercury horizon in fitted leather case invented by Captain Christopher George, provisionally patented in 1868 (No.2624) and made by Cary & Porter Limited, London, England, 1895-1900. Consists of two black-lacquered steel mercury holders on three levelling feet, interconnected by a tube fitted with a stopcock. One is a storage reservoir with a valve to admit air and empty the mercury into the other, which is used for making observations and is fitted with a glass cover. Markings indicate it was supplied by the Hydrographic Office of the British Admiralty to the British Antarctic Expedition of 1901-1904 (Discovery Expedition).
Artificial mercury horizon in box.jpg
Författare/Upphovsman: Made by George Lee and Son, Portsea, Hampshire, England,1855-1865., Licens: CC BY-SA 4.0
Artificial mercury horizon with mercury storage container and fitted wooden case, made by George Lee and Son, Portsea, Hampshire, England,1855-1865. Consists of a rectangular metal trough and loose fitting roof-shaped brass cover with side glazed panels. The mercury bottle a circular steel jar with a threaded stop (missing). Instrument case is marked with brass plate on lid for Robert D.G. Noel.
Artificial mercury horizon with box.jpg
Författare/Upphovsman: made by John Dennett Potter, 31 Poultry, City of London, England 1860-1869., Licens: CC BY-SA 4.0
Artificial mercury horizon in fitted rectangular wooden case with leather strap, made by John Dennett Potter, 31 Poultry, City of London, England 1860-1869. Consists of rectangular cast iron trough with a brass, roof-shaped cover with side glazing and cylindrical steel storage jar with threaded stopper and spout.
Oljehorisonttak.jpg
Författare/Upphovsman: Mattias Billemyr, Marinmuseum, Licens: CC0
Glass-roof to artificial oil-horizon from circa 1840
Kvicksilverhorisont sextant.svg
Författare/Upphovsman: Episcophagus, Licens: CC BY-SA 4.0
Using a horizontal mirror (like a mercury horizon) to measure altitude with a sextant when the horizon is hidden.