تحقیق درباره قطب نما

قطب نما

طرز كار قطب نما 
عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود مي‌چرخد وسپس به علت نيروي مغناطيسي كره زمين هميشه در يك جهت معين كه همان قطب شمالمغناطيسي است مي‌استد و آن را به ما نشان مي‌دهد.     
عقربه مذكور هيچگاهاشتباه نمي‌كند مگر آنكه در نزديكي اشياي آهني يا فولادي و يا كابلي قرار گرفتهباشد . بنابراين ، هنگام استفاده از قطب نما بايستي مطمئن شويم كه از اشياي انحرافدهنده آن ، بطور كلي دور است.           
كاربردهاي قطبنما       
به كمك قطب نما مي‌توانيم گراي مغناطيسي كليه امتدادهايمورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گراي مغناطيسي يك امتداد ، جهت يابيبكنيم.         

در كشتي ها و هواپيماها براي جهت يابي از آن استفاده مي‌شود.         
در صنايع نظامي كاربرد وسيعي دارد از جمله ديده‌بان‌ها در مناطق عملياتي بهكمك آن جهت يابي مي‌كنند.
در صنايع مخابرات ، كارهاي پژوهشي و ساختمان قبلهنماها به كار برده مي شود.
قطب نمايپيشرفته           
قطب نماهاي پيشرفته كه بيشتر در صنايع مخابرات و امورنظامي به كار برده مي‌شوند، مجهز به سلول‌هاي شب نما مي‌باشند كه حتي در تاريكي شبعمل جهت نمايي را صورت دهند. اين نوع قطب نماها در دوربين‌هاي دو چشمي نظامي ،تانك‌ها ، نفربرها و حتي در ساختمان برخي خودروهاي پيشرفته نيز به كار مي رود.      
از قطب نماهاي پيشرفته در اندازه گيري طول جغرافيايي و عرض جغرافيايي محلنيز استفاده مي‌كنند كه در نقشه خواني ، پياده سازي عمليات نظامي ، ديده باني درمناطق جنگي و ... نقش تعيين كننده دارند.

اختراعات و ابتكارات ايرانيان در پهنه دريانوردي و نجوم

بسياري از ابزارهاي دريانوردي و نجوم توسط ايرانيان اختراعشده است.

كهن‌ترين سند دريانوردي ايرانيان، مهري است كه در چغاميش خوزستان بدست آمده است. تاريخ تمدن ناحيه چغاميش به شش‌هزارسال پيش از ميلاد مي‌رسد. اين مهر گلين، يك كشتيرا با سرنشينانش نشان مي‌دهد. در اين كشتي يك سردار پيروز ايراني، بازگشته از جنگ،نشسته، و اسيران زانوزده در جلوي او ديده مي‌شوند. در اين مهر يك گاو نر و يك پرچمهلالي شكل هم ديده مي‌شوند. نقش‌هاي برجسته پاسارگاد نمايانگر توانمندي درياييايرانيان و فرمانروايي ايشان بر هفت‌درياست.            
قطبنما     
در مورد اختراع قطب‌نما روايت‌هاي زيادي وجود دارد. تني چنداز دانشمندان آن را به چيني‌ها و يا حتي ايتاليايي‌ها نسبت مي‌دهند. اما بيشتردانشمندان متفق‌القولند كه قطب‌نما به وسيله ايرانيان ساخته شده است. قطب‌نمايايراني برخلاف قطب‌نماي چيني كه 24 جهت داشت، داراي 32 جهت بوده‌است. عدد 32 علاوهبر نشان‌دادن دقت بيشتر قطب‌نماي ايراني، نمايانگر آشنايي ايرانيان با اعداد درمبناي 2 و دانش رياضي پيشرفته آنان است،‌كه خود بحث جداگانه‌ و بسيار مفصلي رامي‌طلبد. در افسانه‌هاي كهن ايراني آمده است كه اسفنديار رويين به هنگام حركت براينبرد با اژدها از پيكاني آهنين سود مي‌جسته، كه همواره جهت ثابتي را به او نشانميداده است. در دوران نخستين اسلامي، قبله‌نما توسط ايرانيان به قطب‌نما افزوده شدتا همواره و در هر وضعيتي بتوان جهت درست قبله را پيدا نمود. ايرانيان از ايناختراع استفاده كامل نموده و آن را به ديگر مسلمانان شناساندند. نام‌هاي فارسياجزاي قطب‌نما در زبان عربي شاهد تاريخي مسلمي است كه كاربرد قطب‌نما از طريقايرانيان به دست ديگر ملت‌هاي مسلمان رسيده است.

مسافت ياب
دريانوردان ايراني، اززمان‌هاي باستان، ابزارهايي براي پيمودن مسافت‌هاي دريايي به كار مي‌برده‌اند.يكياز اين ابزارها ريسماني بوده كه به تدريج باز مي‌شده، كه پس از رسيدن به انتها، آنرا مي‌پيچيدند و دوباره استفاده مي‌كرده‌اند.       

رهنامه‌ها
راه‌نامه‌ها، نقشه‌ها و نوشته‌هاييبودند كه در آنها كليه اطلاعات مربوط به دريانوردي ثبت و مستند شده بود. ايرانياناز روزگار باستان، مبتكر و صاحب رهنامه‌هايي بوده‌اند و به كمك آنها دريانوردي ودرياپويي مي‌كرده‌اند. رهنامه‌هاي ايرانيان، اطلاعات و آگاهي‌هايي در مورد بنادر وجزاير، گاه‌شناسي و جهت يابي، جريان‌هاي دريايي، جريان‌هاي هوايي، ابزارهايدريانوردي و ... را در بر داشته‌اند. پس از اسلام، بسياري از رهنامه‌هاي دورانساساني به عربي ترجمه شد و دريانوردان دوران اسلامي، بهره فراواني از آنانبرگرفتند.      
اكتشاف اين اختراع ايرانيان به اندازه‌اي تعجب و شگفتيجهانيان را بر انگيخت كه حتي برخي از دانشمندان اروپايي و امريكايي اين اختراعايرانيان را به موجودات فضايي و ساكنان فراهوشمند سيارات ديگر كه با بشقاب‌هايپرنده و كشتي‌هاي فضايي به زمين آمده‌ بودند، نسبت دادند، و آن را فراتر از دانشانديشمندان و پژوهشگران ايراني دانستند. براي ايشان پذيرفتني نبود كه ايرانيان 1500سال پيش از گالواي ايتاليايي(1786 ميلادي) پيل الكتريكي را اختراع نموده باشند براي آگاهي بيشتر مي‌توانيد به كتاب ارابه خدايان نوشته اريك‌فن‌دنيكن مراجعهكنيد. 

ايرانيان از اين پيل‌هاي الكتريكي جريان برق توليد مي‌كردند و از آنبراي آبكاري اشيا زينتي سود مي‌جستند. اما در پهنه دريانوردي ايرانيان از ايناختراع جهت آبكاري ابزارهاي آهني در كشتي و جلوگيري از زنگ زدن و تخريب آنهااستفاده مي‌كردند.

قطب‌نما

قُطب‌نما وسیله‌ای برای تعیین جهت و جهت‌یابی. این وسیله با استفاده از میدان مغناطیسی زمین جهت قطب شمال را نشان می‌دهد که در حقیقت شمال مغناطیسی زمین است؛ که با شمال حقیقی مقداری فاصله دارد. زاویه بین شمال حقیقی و شمال مغناطیسی، میل مغناطیسی نامیده می شود. امروزه برای تعیین شمال حقیقی از قطب‌نماهای پیشرفته‌تری مانند قطب‌نمای ژیروسکوپی استفاده می‌شود.

تأثیرات جاذبه‌های مغناطیسی موضعی (فلز و الکتریسیته)

هر گاه قطب‌نما در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا منابع الکتریکی قرار گرفته باشد، عقربه‌اش از جهت قطب مقداری منحرف می‌شود، که به آن انحراف مغناطیسی می‌گویند. کلاً به همراه داشتن اشیایی از جنس آهن یا انواع مشابه آن می تواند باعث اختلال در حرکت عقربه شود. حتی وجود یک گیره کاغذ روی نقشه ممکن است مساله ساز شود. بنابراین، هنگام استفاده از قطب‌نما باید مطمئن شویم که از اشیای انحراف‌دهنده آن، به‌طور کلی دور است. همچنین احتمال تأثیرگذاری جاذبه‌های مغناطیسی موجود در خاک نیز وجود دارد، که بسیار نادر است.

قطب‌نمای پیشرفته

قطب‌نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی به کار برده می‌شوند، مجهز به سلول‌های شب‌نما هستند که حتی در تاریکی شب عمل جهت‌نمایی را صورت دهند. این نوع قطب‌نماها در دوربین‌های دو چشمی نظامی، تانک‌ها، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز به کار می رود. از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیاییِ محل نیز استفاده می‌کنند که در نقشه‌خوانی، پیاده‌سازی عملیات نظامی، دیده‌بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین‌کننده دارند.

از میدان مغناطیسی زمین چه استفاده‌هایی می‌شود؟

در دریانوردی و هوانوردیجدید ، دیگر قطب نمای مغناطیسی تنها وسیله‌ای برای سمت گیری و تعیین مسیر کشتی یاهواپیما نیست. برای این منظور وسایل دیگری نیز وجود دارد. با وجود این ، از اهمیتقطب نمای مغناطیسی به هیچ وجه کاسته نشده است. تمام کشتیها و هواپیماهای امروزی بهقطب نمای مغناطیسی مجهزند. زمین شناسان ، شکارچیان و مسافران نیز از قطب نما خیلیاستفاده می‌کنند. وجود میدان مغناطیسی زمین انجام پاره‌ای از بررسیهای مهم دیگر رامیسر ساخته است. از آن جمله می‌توان از روشهای اکتشاف و مطالعه ذخایر آهن نام برد.    

قطبهای مغناطیسی زمین

پیرامون زمین را میدان مغناطیسی کهماینوتسفر یا مغناطو کره نامیده می‌شود احاطه نموده است. باید توجه داشت که نقاط بههم رسیدن خطوط میدان مغناطیسی روی سطح زمین قرار ندارد، بلکه قدری از آن پایینترهستند. همچنین قطبهای مغناطیسی زمین با قطبهای جغرافیایی آن منطبق نیستند. محورمیدان مغناطیسی زمین ، یعنی خط مستقیمی که از هر دو قطب مغناطیسی می‌گذرد، از مرکززمین نمی‌گذرد و از اینرو قطر زمین نیست. مغناطو کره توسط دو عامل مشخص می‌شود: انحراف مغناطیسیوشیب مغناطیسی.
انحراف مغناطیسی عبارتاست از زاویه انحراف عقربه مغناطیسی از نصف النهار جغرافیایی مورد نظر. خطوط واصلنقاط دارای انحراف مغناطیسی مساوی که خطوط هم گوشه نام دارند، در جنوب و شمال قطبینمغناطیسی که مخالف قطبین جغرافیایی است، همگرا می شود. برخی از محققان ، عدم تطابققطبهای مغناطیسی و جغرافیایی را به توزیع نایکنواخت خشکی و آب در زمین توجیهمی‌نمایند.          
شیب مغناطیسیعبارت است از زاویه میان عقربه مغناطیسینسبت به افق (در نیمکره شمالی سر شمالی عقربه و در نیمکره جنوبی عقربه به افقمتمایل می شود). ضمن حرکت از استوا به سوی قطبین ، شیب مغناطیس افزایش می یابد. خطواصل نقاط دارای شیب صفر استوای مغناطیسی نام دارد . استوای مغناطیسی ، استوایجغرافیایی را در دو نقطه، یکی با 169˚ طول شرقی و دیگری با ˚23 طول غربی به جنوب ودر نیمکره شرقی به شمال منحرف می گردد. در قطبین مغناطیسی شیب به ˚90 می رسد.