قطب نما و کاربرد های آن

قطب نما یک ابزار جهت یابی است که برای تعیین جهت، به ویژه جهت های اصلی (شمال، جنوب، شرق و غرب) و تسهیل جهت یابی استفاده می شود. این شامل یک سوزن مغناطیسی است که با میدان مغناطیسی زمین هماهنگ است، یک محفظه برای محافظت و تثبیت سوزن، و یک صفحه قطب نما که با جهت ها و درجات اصلی برای خواندن دقیق مشخص شده است.

تاریخچه قطب نما ریشه در تمدن های باستانی دارد و شواهدی از ابزارهای جهت یابی اولیه در فرهنگ های مختلف یافت شده است. با این حال، قطب نما به شکلی که امروز می شناسیم در چین باستان در زمان سلسله هان (206 قبل از میلاد - 220 پس از میلاد) سرچشمه گرفت. قطب نما چینی که در ابتدا برای پیشگویی استفاده می شد، بعداً به یک ابزار جهت یابی عملی تبدیل شد که انقلابی در اکتشاف و تجارت دریایی ایجاد کرد.

چگونگی کار قطب نما: هنگامی که یک قطب نما به صورت افقی نگه داشته می شود، سوزن مغناطیسی شده درون آن خود را با خطوط میدان مغناطیسی زمین در یک راستا قرار می دهد که یک سر آن به سمت قطب شمال مغناطیسی و انتهای دیگر به سمت قطب جنوب مغناطیسی است. این به کاربر این امکان را می دهد تا جهتی را که نسبت به شمال مغناطیسی روبروست تعیین کند.

انواع قطب نماها: در طی سالیان گذشته قطب نماها نیز به مرور زمان تکمیل شده و امکانات جانبی مفیدی به آن ها اضافه شده است. ۱- قطب نمای مغناطیسی: این قطب نما متشکل از یک سوزن مغناطیسی در محفظه ای بسته است و معمول ترین نوع قطب نما به شمار می آید. سوزن قطب نما با حرکت روی محوری کم اصطکاک، تحت تاثیر نیروی وارد شده از طرف میدان مغناطیسی زمین، می تواند قطب شمال و جنوب را نشان دهد.

قطب نمای جامد: وسایل الکترونیکی مانند گوشی های موبایل و ساعت های هوشمند اغلب دارای این نوع از قطب نما ها هستند. قطب نمای جامد با داشتن دو یا چند سنسور، جهت قطب های مغناطیسی را نشان می دهد. قبله نما: قبله نما، قطب نمای تکمیل شده ای است که برای تعیین جهت قبله و مشخص کردن موقعیت کعبه و شهر مکه توسط مسلمانان استفاده می شود. در قبله نما با استفاده از یک نشانگر مجزا می توان با توجه به علامت هایی که برای شهرهای مختلف در صفحه قبله نما وجود دارد، جهت قبله را مشخص نمود. برخی از نسخه های جدید قبله نما دارای نمایشگر دیجیتال و همچنین شمارنده های دعا و صلوات هستند.

قطب نمای ژیروسکوپی: قطب نمای ژیروسکوپی می تواند جهت قطب ها را با نیروی وارد شده از چرخش زمین، نشان دهد. قطب نمای ژیروسکوپی دارای یک دیسک چرخشی بوده و بیشترین استفاده را در کشتی ها دارد. دو مزیت قابل توجه این قطب نما عبارتند از: ۱- نشان دادن جهت قطب های واقعی (جغرافیایی) زمین ۲-عدم اثرگذاری فلزات مغناطیسی مانند آهن روی آن ها قطب نمای ماهواره ای (GPS): قطب های جغرافیایی زمین را می توان با استفاده از قطب نمای ماهواره ای به دست آورد. از مزیت های مهم قطب نمای GPS می توان به سرعت بالا در جهت یابی و همچنین امکان ذخیره موقعیت ها در آن اشاره نمود.

ستاره دنباله دار: هسته ی ستاره دنباله دار که از یخ و غبار تشکیل شده با نزدیکی به خورشید، تبخیر شده و دنباله ای زیبا و نورانی را در امتداد خود تشکیل می دهد. ستاره های دنباله داری در آسمان زمین برای ما قابل رویت هستند که نزدیک به خورشید قرار گرفته باشند. عرض هسته ستاره های دنباله دار در حد چند کیلومتر ولی دنباله های آن ها به چند میلیون کیلومتر نیز می رسد. با نزدیک شدن دنباله دارها به خورشید، گسترش دنباله ها در امتداد این ستاره اما بر خلاف جهت آن خواهد بود. با دور شدن ستاره دنباله دار از خورشید موادی که درون هسته های آن ها است سرد و منجمد می شود

کاربرد های قطب نما: