| << | #35 ; Taŭgaj speguloj por savi la reputacion de sunhorloĝoj |
>> |
Sunhorloĝoj estas motivo praaĝa, temo pratempa. Ĝi tamen neniam eksvalidiĝas. La Suno brilas ankoraŭ sur ĉielo, de tempo al tempo. Komputeroj kaj aliaj modernaj ludiloj neniam ŝanĝos la fakton.
Gnomono estas la heredita formo de sunhorloĝo. Eblecoj uzi diferencaj versioj de gnomono estas tre multaj. Ĉi tie mi tamen volas revi pri diversa fasono de strukturo kiu per sia geometrio ekspluatas Sunon por montri tempon.
Mi antaŭe jam iom verkis pri tradiciaj gnomonoj, sed speguloj estas al mi io nova eventualeco. Speguloj ne bezonas esti de tre bona kvalito. Nia celo ne esta produkti bildoj de Suno en bona kvalito. La celo ne estas produkti enfokusigan optikon. Sufiĉas ke la lumo iras rekte laŭ reguloj de optiko.
En ordinaraj speguloj la reflektinta surfaco ja estas en la fundo de vitro. La lumo devas unue trairi la vitron, tiam ĝi reflektiĝas el surfaco de metalo, kaj fine ĝi devas renove trairi la vitron. Oni prefere uzu la plejantaŭan surfacon de objekto por reflekti la lumon de Suno rekte. Io reflektanta metala surfaco taŭgas bone, ekzemple kromita surfaco.
Ĉi tie mi intencas uzi du speguloj, el ili unua malgranda ebena spegulo kaj la dua pli granda konkava spegulo. En la desegnaĵoj la unua malgranda spegulo estas dekstre supren. Ĝia nominala grando en la desegnaĵoj estas 200 millimetroj, sed fakte ĝi povas estas pli malgranda.
La dua konkava spegulo estas maldekstre. Ĝia kurba radiuso en tiu ekzemplo estas 2000 millimetroj, do 2 metroj. En tiu kazo ni bezonas ĉirkaŭ 50° de ĝia amplekso. Ĉi tiuj estas nur simplaj meridianaj modeloj de optiko. Oni fakte pensu ke la en desegnaĵoj horizontala linio estas la ekvatora nivelo.
En la unua desegnaĵo ni vidas kiel la lumo de Suno veturas en media vintro, kiam la deklinacio de Suno estas -23,5°. La lumo veturas dekstren, laŭ la blua linio. La speguloj estas en la sama vertikala nivelo. Do la pli granda maldekstra spegulo ne devas kovri kaj ombrumi la dekstran spegulon. Do la angulo de unua spegulo kaj la relativa situo de dua spegulo devas esti tiaj ke la lumo povas libere paŝi. La lumo venas al la unua spegulo preskaŭ perpendikle kaj reflektiĝas preskaŭ el la supra rando de dua spegulo.
Ni ja bone scias kiel la lumo reflektiĝas el speguloj. La multaj helpaj linioj en tiuj desegnaĵoj helpas determini la perdendiklan direkton de surfaco kaj la direkton de reflektiĝanta radio de lumo. En neebena spegulo la perdendikla direkto estas ja malsama en diversaj partoj de surfaco.
En la dua desegnaĵo dekstre ni vidas kiel la radioj de suna lumo veturas kiam la deklinacio de Suno estas nulo, 0°. Estas printempo aŭ aŭtuno. La lumo veturas laŭ la blua linio. La lumo venas horizontale al la unua spegulo en la desegnaĵo, do la radioj de lumo estas en la nivelo de ekvatoro.
La lumo reflektiĝas en pli granda angulo en la unua spegulo kaj trafas preskaŭ la centron de konkava spegulo. La direkto de perdendiklo de surfaco ja estas tie iom diversa, do la radio de lumo reflektiĝas al alia direkto ol en la unua kazo.
La radioj de lumo trafas preskaŭ la saman alton dekstre. Tiu precipe estas la ideo de du speguloj. Kvankam la lumo de Suno alvenas en tre malsamaj anguloj (ekstremaj limoj de deklinacio -23,5° ... 0° ... +23,5°), eblas ĝin reflekti al preskaŭ sama punkto en iu kontraŭa muro.
Ĉi tiu estus nur malbona teleskopo ĉar sendube la radioj ne trafas precize la saman punkton en la muro. Ĉi tiu tamen tute ne estas teleskopo, sed sunhorloĝo. Sufiĉas ke radioj de Suno trafas saman mallongan linion en sama (vera suna) tempo, kiam la loka hora angulo de Suno estas la sama.
En la tria desegnaĵo maldekstre ni vidas kiel la speguloj laboras mezsomere kiam la deklinacio de Suno atingas +23,5°. La bluaj radioj de lumo alvenas denove al la sama punkto dekstre. La konkava spegulo devas esti tiel granda ke ĝi sufiĉas por reflekti la preskaŭ vertikalan radion de lumo.
Mi kredas ke oni kapablus efektivigi proksimume tiun geometrion en la tegmento de iu utila konstruaĵo. Ĝi povus esti ekzemple tegmento de haltejo de aŭtobusoj. La tegmento tamen devas esti iom alta. Eble la sunhorloĝo estus ene en iu artverko kiu situas sur la tegmento de aŭtobusa haltejo? La sunhorloĝo bezonas konvenan fenestron al okcidento - sudo - oriento. La temposkalo de sunhorloĝo estos en la pli suba surfaco de tegmento. La mezuroj en tiu modelo estas nur proksimumoj kaj ekzemploj. Eblas ilin prilabori laŭ bezono.
Kerne estas ke la speguloj estu laŭ ekvatora nivelo. Do en geografia latitudo de urbo Pori, 61,5°, oni klinu la tutan strukturon 28,5° norden de horizontalo. La speguloj fakte estu rondaj tiel ke ili kovras 180° de hora angulo. Tiel eblas montri tempon de 6:00 matene ĝis 6:00 vespere laŭ vera suna tempo. Laŭ la tiel nomata "somera tempo" en okcidenta Finnlando tia sunhorloĝo povas montri la ekvivalentajn horojn 7:30 ... 19:30. Eblas konstrui skalon tiel ke ĝi montras rekte la proksimuman oficialan tempon. Certe nur dum sunbrilo.
La Ambasadoro en Pori
de sendependa nacio
Mueleja Insulo