DE202022002641U1 - Observation aid for observing optical phenomena in the sky and in nature - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Beobachten und Vermessen von Objekten und optischen Phänomenen am Himmel oder in der Natur bestehend aus einem flachen Träger-ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf beiden Oberflächen Markierungen und Skalen sowie ein oder mehrere Löcher, Blenden und/oder Filter aufweist, die zur Bestimmung von Winkeldurchmessern, Winkelabständen, Helligkeiten, Farben und Polarisationszuständen dienen. Device for observing and measuring objects and optical phenomena in the sky or in nature, consisting of a flat support-is characterized in that it has markings and scales on both surfaces and one or more holes, apertures and/or filters used to Determination of angular diameters, angular distances, brightness, colors and states of polarization.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beobachtungshilfe und Lehrmittel zum Beobachten und Vermessen mit bloßem Auge von Objekten und optischen Phänomenen am Tag- und Nachthimmel oder in der Natur, bestehend aus einem Träger, auf dem Markierungen und Skalen aufgebracht und in dem Löcher, Blenden und Filter unterschiedlicher Art vorhanden sind. Mit Hilfe dieser Strukturen kann eine Bestimmung von Winkeldurchmessern, Winkelabständen, Helligkeiten, Farben und Polarisationszuständen durchgeführt werden.The invention relates to an observation aid and teaching aid for observing and measuring objects and optical phenomena in the day and night sky or in nature with the naked eye, consisting of a carrier on which markings and scales are applied and in which holes, apertures and filters of various types are made available. With the help of these structures, angular diameters, angular distances, brightness, colors and states of polarization can be determined.
Beschreibung:Description:
Die Beobachtung mit bloßem Auge von Objekten, Phänomenen und Ereignissen am Tag- und Nachthimmel und in der Natur ist für viele Interessengruppen persönlicher Wunsch oder berufliche Notwendigkeit. Dabei stellt sich oft die Frage, bestimmte Erscheinungen besser zu erkennen oder qualitativ und quantitativ zu charakterisieren. Hier sind für das bloße Auge bislang verschiedene Hilfsmittel, etwa Lineale, einfache Winkelmessvorrichtungen, wie sie üblicherweise im Schulunterricht verwendetet werden oder einfache Theodoliten ohne optische Komponenten für Winkelbestimmen in Gebrauch. Diesen bisherigen Hilfsmitteln ist gemeinsam, dass sie oft für andere Anwendungen als für Natur- und Himmelsbeobachtungen optimiert sind, dabei nur ganz bestimmte Messungen ermöglichen, oft schwierig zu handhaben sind und die Anwendungen in der Regel nicht miteinander kombiniert werden. Art und Größe der Hilfsmittel gestatten oft nicht eine einfache Mitführung im Felde und oder den schnellen Wechsel der Anwendung.Observing objects, phenomena and events in the day and night sky and in nature with the naked eye is a personal wish or professional necessity for many interest groups. The question often arises as to how to recognize certain phenomena better or to characterize them qualitatively and quantitatively. To date, various aids have been used for the naked eye, such as rulers, simple angle measuring devices such as are usually used in school lessons, or simple theodolites without optical components for determining angles. What these previous tools have in common is that they are often optimized for applications other than nature and sky observations, only allow very specific measurements, are often difficult to use and the applications are usually not combined with one another. The type and size of the tools often do not allow easy carrying in the field and/or quick change of application.
Der erfindungsgemäßen Beobachtungshilfe liegt die Aufgabe zu Grunde, die bisher auf verschiedene einzelne Hilfsmittel verteilten Funktionen zu integrieren und die Anwendungen und deren schnellen Wechsel zu vereinfachen. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung zum Beobachten und Vermessen von Objekten und optischen Phänomenen am Himmel oder in der Natur bestehend aus einem flachen Träger, wobei sie auf beiden Oberflächen Markierungen und Skalen sowie ein oder mehrere Löcher, Blenden und/oder Filter aufweist, die zur Bestimmung von Winkeldurchmessern, Winkelabständen, Helligkeiten, Farben und Polarisationszuständen dienen.The object of the observation aid according to the invention is to integrate the functions previously distributed among various individual aids and to simplify the applications and their rapid change. The subject of the invention is therefore a device for observing and measuring objects and optical phenomena in the sky or in nature, consisting of a flat support, it having markings and scales on both surfaces and one or more holes, apertures and/or filters which used to determine angular diameters, angular distances, brightness, colors and states of polarization.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kit zum Beobachten und Vermessen von Objekten und optischen Phänomenen am Tag- und Nachthimmel oder in der Natur mit bloßem Auge bestehend aus:
- (a) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beobachten und Vermessen von Objekten und optischen Phänomenen am Himmel oder in der Natur;
- (b) einem oder mehreren Farbfiltern, einem oder mehreren Polarisationsfiltern, und einem oder mehreren Sonnenfiltern, die in die jeweils dafür vorgesehenen Löcher der Vorrichtung (a) eingesetzt werden können;
- (c) einem Lot, welches an dem geeigneten Loch über einer Skala mit Kreiseinteilung befestigt werden kann;
- (d) eine oder mehrere Schnüre bzw. Bänder mit vorgegebener Länge zur Einstellung des Abstandes zwischen Beobachter und der Vorrichtung (a); und
- (e) gegebenenfalls eine Anleitung, in der die Verwendung der Vorrichtung (a) erläutert wird.
- (f) gegebenenfalls einer Transport- und Aufbewahrungshülle, in der die Vorrichtung (a) vor Umwelteinflüssen geschützt gelagert und transportiert werden kann.
- (a) a device according to the invention for observing and measuring objects and optical phenomena in the sky or in nature;
- (b) one or more color filters, one or more polarizing filters, and one or more sun filters, which can be inserted into the respective holes of the device (a);
- (c) a plumb bob attachable to the appropriate hole above a graduated scale;
- (d) one or more strings or straps of a predetermined length for adjusting the distance between the observer and the device (a); and
- (e) where applicable, instructions explaining the use of the device (a).
- (f) optionally a transport and storage cover in which the device (a) can be stored and transported protected from environmental influences.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 22 dargestellt.Preferred embodiments of the device according to the invention are presented in
Die Höhe (Stärke) der erfindungsgemäßen Vorrichtung an sich ist unkritisch, aus praktischen Erwägungen und Gründen der Stabilität sollte sie vorzugsweise 0.5 bis 5.0 mm betragen.The height (thickness) of the device according to the invention is not critical per se, for practical considerations and reasons of stability it should preferably be 0.5 to 5.0 mm.
Vorgestellt wird eine Beobachtungshilfe und Lehrmittel zum Beobachten mit bloßem Auge von Objekten und optischen Phänomenen am Tag- und Nachthimmel oder in der Natur, bestehend aus einem Träger, auf dem Markierungen und Skalen aufgebracht und in dem Löcher, Blenden und Filter unterschiedlicher Art vorhanden sind. Mit Hilfe dieser Strukturen kann eine Bestimmung von Winkeldurchmessern, Winkelabständen, Helligkeiten, Farben und Polarisationszuständen durchgeführt werden.An observation aid and teaching aid for observing objects and optical phenomena in the day and night sky or in nature with the naked eye is presented, consisting of a support on which markings and scales are applied and in which holes, apertures and filters of various types are present. With the help of these structures, angular diameters, angular distances, brightness, colors and states of polarization can be determined.
Die am Nachthimmel zu beobachtenden Objekte können beispielsweise Sonne, Mond, Planeten, Kometen, Sterne, Höfe um Himmelsobjekte, Nordlichter, Satelliten oder andere Objekte sein.The objects to be observed in the night sky can be, for example, the sun, moon, planets, comets, stars, halos around celestial objects, northern lights, satellites or other objects.
Die am Taghimmel zu beobachtenden Phänomene können beispielsweise die Atmosphäre selbst, Regenbögen, Halos oder transmittiertes oder reflektiertes Licht unterschiedlicher Herkunft sein.The phenomena to be observed in the daytime sky can be, for example, the atmosphere itself, rainbows, halos or transmitted or reflected light of different origins.
In der Natur können damit beispielsweise Größe, Farben und Erscheinungen von Tieren, Insekten, z.B. Käfer mit Chitin-Panzern, welche polarisiertes Licht reflektieren, oder z.B. Aspekte im Zusammenhang mit dem Orientierungsvermögen von Bienen und Ameisen untersucht werden.In nature, for example, the size, colors and appearance of animals, insects, e.g. beetles with chitin shells that reflect polarized light, or e.g. aspects related to the orientation ability of bees and ants can be examined.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nun anhand der beigefügten Abbildungen näher beschrieben, ohne sie in ihrem Umfang zu begrenzen.The device according to the invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, without limiting its scope.
Schnüre oder Bänder als Normierungsbänder haben den Zweck durch Einstellen der Länge eine Benutzung der Beobachtungshilfe in einem Abstand, der für die korrekte Bestimmung von Winkeln am Himmel und in der Natur notwendig ist.Cords or tapes as normalization tapes have the purpose of using the observation aid by adjusting the length at a distance that is necessary for the correct determination of angles in the sky and in nature.
Die rechteckigen Blenden (5a) und (5b) dienen, mit Hilfe von Halteelementen, der Befestigung von rechteckigen Filtern, z.B. Polarisationsfiltern. (6) stellt eine einfache lineare Skala dar, hier in mm. Vorrichtung (7) ist eine 2° Blende mit zentraler 40' Abdeckung, insbesondere für die Abdeckung von Mond, Sonne oder heller Himmelsobjekte. Die sechs Blenden(8a) - (8f) dienen zur Abschätzung von scheinbaren Sternhelligkeiten.The rectangular screens (5a) and (5b) are used to attach rectangular filters, e.g. polarization filters, with the help of holding elements. (6) represents a simple linear scale, here in mm. Device (7) is a 2° aperture with a central 40' coverage, especially for covering moon, sun or bright celestial objects. The six apertures (8a) - (8f) are used to estimate the apparent brightness of a star.
Die Durchmesser der Blenden (8a) - (8f) unterscheiden sich dabei vorzugsweise um jeweils einen Faktor 1.58, z.B. eine Folge von Durchmessern von 4.4 mm, 2.8 mm, 1.8 mm, 1.1mm, 0.7 mm und 0.44 mm. Die Durchmesser sind dabei so berechnet, dass sich (nach der allgemein akzeptieren Konvention von Norman Robert Pogson) als Ergebnis die Flächen jeweils um einen Faktor 2.512 unterscheiden. Dies führt dazu, dass beim Vorhalten einer Blende von 4.4 mm vor einem voll dunkeladaptiertem Auge (Pupillendurchmesser 7 mm) die wahrgenommen Helligkeit von Himmelsobjekten um 1 sog. ‚Größenklasse‘ reduziert wird. Vorhalten einer 2.8 mm - Blende bewirkt ein Abschwächen um 2 Größenklassen u.s.w..The diameters of the diaphragms (8a) - (8f) preferably differ by a factor of 1.58, e.g. a series of diameters of 4.4 mm, 2.8 mm, 1.8 mm, 1.1 mm, 0.7 mm and 0.44 mm. The diameters are calculated in such a way that (according to Norman Robert Pogson's generally accepted convention) the resulting areas each differ by a factor of 2,512. This means that when an aperture of 4.4 mm is held in front of a fully dark-adapted eye (
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