Почему узоры на Луне кажутся кривыми, когда я ее фотографирую?
Если держать телефон вертикально, рисунок поверхности Луны может быть наклонен: сначала различайте «над собой» и «к северу от небесной сферы».
Вы держите телефон вертикально и фотографируете луну один раз раньше и еще раз позже. Ориентация того же узора, похоже, изменилась. Земля всегда находится внизу картинки, но когда направление на небесной сфере проходит через небо, оно не всегда совпадает с «вверх» на картинке.
Угадай сначала
На фото лунный узор наклонен. Означает ли это, что Луна внезапно начала быстро вращаться?
Показать ответ и объяснение
неопределенный — Относительное направление местного восходящего и небесного севера также меняется, из-за чего кажется, что изображение в камере вращается.
Тогда соедините опыт и науку
Придайте изображению направление вверх
Вертикальная стрелка на рисунке всегда указывает на зенит. Синяя отметка на схематическом диске представляет небесный север и не является фактической поверхностью Луны.
Local Up: к зениту
Затем отметьте направление на север
Направление от небесного тела на Северный полюс мира часто не совпадает с направлением зенита. Их угол q.
q: Угол между направлением зенита и направлением на север.
Пусть небесные тела движутся по небу
Измените часовой угол и наблюдайте, как маркер вращается относительно «сверху». В уравнениях используется atan2 для обработки квадрантов, чтобы избежать потери половины круга при использовании только арктангенса.
q = atan2(sin H, tan φ cos δ − sin δ cos H)
распознавать особые места
Когда небесное тело находится точно в зените, касательного направления к зениту не существует и q не определено. Здесь это будет наглядно показано.
H = 0 и δ = φ → q не определено
Развёрнутые вычисления
y = cos φ sin H x = sin φ cos δ − cos φ sin δ cos H q = atan2(y,x)
Это стабильный метод записи, принятый реализацией, чтобы избежать прямого вычисления tan φ. Когда x и y одновременно равны нулю, направление зенита не может давать уникальный угол.
попробуй
Сравните «по пути вверх», «прохождение высшей точки» и «ниже на запад» по порядку. Маленькие оранжевые точки отмечают одно и то же расположение рисунка и не являются новыми пятнами.
Нет необходимости запоминать символы
- q
- Угол параллакса, единица измерения: градус; по часовой стрелке на рисунке указаны положительные значения
- φ / δ
- Широта наблюдателя/небесное склонение
- H
- Местный часовой угол, положительный на западе.
Алгоритм, точность и область применения
Используя форму atan2 уравнения (14.1), изображение показывает угол направления и не моделирует реальную поверхность Луны, зеркало камеры или вращение оптической системы. Склонение ограничивает расстояние от небесного полюса. Деградация зенита и надира представлена нулем; геометрический угол все еще можно вычислить под горизонтом, но на странице будет указано, что прямое наблюдение невозможно. Нажмите AA+ CAAParalllactic::ParalllacticAngle для сравнения. Обратите внимание, что введенный часовой угол AA+ равен часам. Представление сценария только заменяет тот же результат фиксированной схемой или действием наземного наблюдения, а научная модель и числовой диапазон остаются неизменными.
мое понимание, проверка
Будут ли внешняя рамка и горизонтальная линия индикатора мобильного телефона следовать шаблону во время эксперимента?
Не будет — Они поддерживают локальную направленность «вверх», вращая узоры небесных сфер относительно их ориентации.
Изменилась ли форма пятен на левой и правой картинках?
Нет, просто в другом направлении — Один и тот же фиксированный шаблон размещается в разных опорных направлениях.
Вызван ли здесь угол параллакса изменением расстояния до Луны?
нет — Имена похожи, но q в этом уроке — это угол между двумя направлениями, а не параллакс расстояния.
«Вверх» в камере следует за землей, на которой вы стоите, а «север» следует за небесной сферой; если эти два направления не совпадают, узор может выглядеть кривым.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 14 глава