domingo, 27 de septiembre de 2015

Instrumentos de medición


Círculo de reflexión

Círculo de reflexión de Mendoza, en la exhibición del Musée national de la Marine.
Círculo de reflexión de Borda, en la exhibición del museo naval de Toulon.
El círculo de reflexión se utilizaba para medir angulos (hasta 180º) entre dos cuerpos celestes. Hay que subrayar que para medir la distancia entre dos objetos celestes, en un plano, no hay necesidad de leer un ángulo mayor de 180º (si A> 180º, se mide 360º-A), ángulo que se podría medir con un cuadrante de doble reflexión (2x90º = 180º).
El círculo de reflexión fue necesario porque en aquel tiempo la tecnología para dividir el círculo no tenía suficiente precisión, y para reducir el error, en medidas de ángulos grandes (> 90º), se pensó en la solución de hacer la media de tres lecturas secuenciales sobre el círculo, separadas unos 90º entre sí.

El Círculo de reflexión fue inventado por el alemán geómetra y astrónomoTobias Mayer en 1752,1 con los detalles publicados en 1767.2 Fue un desarrollo anterior al sextante, motivado por la necesidad de crear un instrumento de agrimensura de alta calidad.2
El círculo de reflexión es un instrumento circular completo graduado hasta 720 °. Mayer presentó una descripción detallada de este instrumento a la Junta de longitudes y John Bird usó la información para construir uno de dieciséis pulgadas de diámetro para la evaluación de la Royal Navy.3 Este instrumento fue uno de los utilizados por el almirante John Campbell, durante su evaluación del método distancias lunares. Se diferenciaba en que estaba graduado hasta 360 ° y era tan pesada que tuvo que equipar con un soporte que se fijaba al cuerpo con un cinturón.3 No se lo consideró mejor que el octante de Hadley y sobre su uso era menos conveniente.2 Como resultado de ello, Campbell recomendó la construcción del sextante.
Jean-Charles de Borda desarrolló aún más el círculo de reflexión. En modificó la posición de la mira telescópica de tal manera que el espejo podría ser utilizado para recibir una imagen de uno y otro lado en relación con el telescopio. Esto eliminó la necesidad de asegurarse de que los espejos fueran completamente paralelos al cero de la lectura. Esto simplificaba mucho el uso del instrumento. Otras mejoras se realizaron con la ayuda de Etienne Lenoir. Ellos dos perfeccionar el instrumento en su forma definitiva en 1777.2 Este instrumento fue tan diferente que se le dio el nombre de círculo de Borda .1
José de Mendoza y Ríos rediseñó el círculo de reflexión de Borda (Londres, 1801). El objetivo era utilizarlo junto con sus tablas de distancias lunares publicadas por la Royal Society (Londres, 1805). Hizo un diseño con dos círculos concéntricos y un Nonio, dando instrucciones de hacer una media de tres lecturas secuenciales para reducir el error. Pero el motivo principal del poco éxito del sistema de Borda, fue el hecho de no ser sexagesimal, Borda hizo todos los cálculos de sus tablas dividiendo el círculo en 400 º (SD: meses de 3 semanas de 10 días etc ... , y la unidad de ángulo horario de 400 º/24h = 16,6666 º/h. ..)
Contra lo que mantienen los devotos de Harrison, las mesas lunares de Mendoza fueron utilizadas casi todo el siglo XIX (incluso por las Armadas de Francia y España). Con la llegada del telégrafo en 1904, las ondas de radio cruzaron los océanos, lo que permitió sincronizar los Cronómetros marinos y fue el final de la navegación por las distancias lunares.
Edward Troughton modificó una vez más el círculo de reflexión. Creó un diseño de tres brazos índice y Vernier s. Esto permitía también hacer tres lecturas simultáneas y sacar la media para reducir el error.
Como instrumento de navegación, el círculo de reflexión fue más popular en la Marina francesa y la española que en la British Navy1
Uno de los instrumentos derivados del círculo de reflexión es el círculo de repetición . Inventado por Lenoir, en 1784,2 Borda y Lenoir lo han desarrollado como un instrumento de levantamiento geodésico. Dado que no se utilizó para las medidas celestes, y que no hizo uso de la doble reflexión, sustituido dos miras telescópicas, no era un instrumento de reflexión como tal. Adquirió notabilidad al poderse comparar con el gran teodolito creado por el fabricante de instrumentos de renombre Jesse Ramsden.













Contador Geiger

Contador Geiger moderno.
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Contador Geiger en calma.
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Sonido de alerta del contador Geiger.
Un contador Geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar. Es un detector de partículas y de radiaciones ionizantes.
Está formado, normalmente, por un tubo con un fino hilo metálico a lo largo de su centro. El espacio entre ellos está aislado y relleno de un gas, y con el hilo a unos 1000 voltios relativos con el tubo.
Un ion o electrón penetra en el tubo (o se desprende un electrón de la pared por los rayos X o gamma) desprende electrones de los átomos del gas y que, debido al voltaje positivo del hilo central, son atraídos hacia el hilo. Al hacer esto ganan energía, colisionan con los átomos y liberan más electrones, hasta que el proceso se convierte en una avalancha que produce un pulso de corriente detectable. Relleno de un gas adecuado, el flujo de electricidad se para por sí mismo o incluso el circuito eléctrico puede ayudar a pararlo.
Al instrumento se le llama un "contador" debido a que cada partícula que pasa por él produce un pulso idéntico, permitiendo contar las partículas (normalmente de forma electrónica) pero sin decirnos nada sobre su identidad o su energía (excepto que deberán tener energía suficiente para penetrar las paredes del contador). Los contadores de Van Allen estaban hechos de un metal fino con conexiones aisladas en sus extremos.
Contador Geiger. Modelo soviético DP-5V.
El primer dispositivo llamado "contador Geiger", que sólo detectaba partículas alfa, fue inventado por el físico alemán Hans Geiger y su colega neozelandés Sir Ernest Rutherford en 1908. En1928 el propio Geiger mejoró el dispositivo con la ayuda del entonces estudiante Walther Müller, de forma que era capaz de detectar mayor número de radiaciones ionizantes.
La versión actual del contador fue desarrollada por el físico Sidney H. Liebson en 1947. Este dispositivo tiene una duración mayor que los dispositivos originales de Geiger y precisa de un voltaje inferior.




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