Chú thích: Quang cảnh mặt trăng ở perigee và apogee
Là một giáo viên, tôi đã luôn luôn tìm kiếm các phòng thí nghiệm với các thiết lập đơn giản phù hợp với học sinh. Yêu thích hiện tại của tôi là tìm tốc độ ánh sáng với sô cô la.
Trong một bài báo mới được tải lên arXiv, Kevin Krisciunas từ Texas A & M mô tả một phương pháp xác định độ lệch tâm quỹ đạo của mặt trăng với sai số thấp đáng ngạc nhiên khi sử dụng không nhiều hơn một thước đo, một miếng bìa cứng và một chương trình có nghĩa là phù hợp với các đường cong sao biến.
Phương pháp này sử dụng thực tế là độ lệch tâm có thể được xác định từ tỷ lệ kích thước góc trung bình của vật thể và một nửa biên độ của nó. Vì vậy, mục tiêu chính là để đo hai đại lượng này.
Chiến lược Kevin Kevin để làm điều này là sử dụng một lỗ nhìn bằng bìa cứng có thể trượt dọc theo một thanh mét. Bằng cách nhìn qua lỗ trên mặt trăng và trượt thẻ qua lại cho đến khi kích thước góc của lỗ chỉ chồng lên mặt trăng. Từ đó, đường kính của lỗ chia cho khoảng cách xuống thanh mét cho kích thước góc nhờ vào công thức góc nhỏ (? = D / D tính bằng radian nếu D >> d).
Để ngăn ngừa các lỗi hệ thống trong việc đánh giá sai khi thẻ bị trượt về phía trước cho đến khi kích thước của lỗ khớp với mặt trăng, tốt nhất bạn cũng nên tiếp cận nó từ hướng khác; Đến từ trong từ xa của thanh mét. Điều này sẽ giúp giảm lỗi và trong nỗ lực của Kevin, anh ta thấy rằng anh ta có mức chênh lệch điển hình là ± 4 mm khi làm như vậy.
Tại thời điểm này, vẫn còn một lỗi hệ thống khác phải được tính đến: Học sinh có kích thước hữu hạn tương đương với lỗ nhìn. Điều này sẽ khiến kích thước góc thực tế bị đánh giá thấp. Như vậy, một yếu tố điều chỉnh là cần thiết.
Để lấy được hệ số hiệu chỉnh này, Kevin đã đặt một đĩa 91 mm ở khoảng cách 10 mét (điều này sẽ tạo ra một đĩa có cùng kích thước góc với mặt trăng khi nhìn từ khoảng cách đó). Để tạo ra kết hợp tốt nhất, trượt các tông với lỗ nhìn Nên cần được đặt ở mức 681,3 mm trên thanh đo, nhưng do lỗi hệ thống của con ngươi, Kevin thấy nó cần phải được đặt ở mức 821 mm. Tỷ lệ của vị trí quan sát so với vị trí thích hợp cung cấp hệ số hiệu chỉnh Kevin sử dụng (1.205). Điều này sẽ cần phải được hiệu chỉnh cho từng người và cũng sẽ phụ thuộc vào lượng ánh sáng trong thời gian quan sát vì điều này cũng ảnh hưởng đến đường kính của con ngươi. Tuy nhiên, việc áp dụng một yếu tố điều chỉnh duy nhất tạo ra kết quả thỏa đáng.
Điều này cho phép lấy dữ liệu đúng cách mà sau đó có thể được sử dụng để xác định các đại lượng cần thiết (kích thước góc trung bình và 1/2 biên độ). Để xác định những điều này, Kevin đã sử dụng một chương trình được gọi là PERDET được thiết kế để khớp các đường cong hình sin với các dao động trong các ngôi sao biến đổi. Bất kỳ chương trình nào có thể phù hợp với các đường cong như vậy cho các điểm dữ liệu bằng cách sử dụng?2 phù hợp hoặc phân tích Fourier sẽ phù hợp với kết thúc này.
Từ các chương trình như vậy một khi kích thước góc trung bình và biên độ nửa được xác định, tỷ lệ của chúng cung cấp độ lệch tâm. Đối với thí nghiệm Kevin, ông đã tìm thấy giá trị 0,039 ± 0,006. Ngoài ra, khoảng thời gian anh xác định từ perigee đến perigee là 27,24 ± 0,29 ngày phù hợp tuyệt vời với giá trị được chấp nhận là 27,55 ngày.
