Почему лучи Солнца не параллельны?
На моем телеграм канале мне задали следующий вопрос:
Если Солнце находится в 150 миллионах километров от нас, почему его лучи выглядят будто они разлетаются в разные стороны, как будто их источник гораздо ближе? Особенно это заметно в облачную погоду. Ведь учитывая огромное расстояние фотоны от Солнца должны были лететь практически параллельно, чтобы достичь нашей Земли, не так ли?
Мне понравился этот вопрос, так как он затрагивает повседневный феномен, который наверное каждый из моих читателей хоть раз в жизни наблюдал, поэтому я решил написать небольшую статью на эту тему.
Солнечные лучи далеко не всегда видны невооруженному глазу. В обычный безоблачный солнечный день вы не увидите никаких отдельных лучей, однако если бы вы все-таки могли их различить, то убедились бы, что когда ничто не препятствует солнечному свету, его лучи строго параллельны.
При прохождении солнечного света сквозь атмосферу Земли возможны два сценария: солнечный свет либо проходит сквозь атмосферу без существенного изменения направления, либо рассеивается и направляется во всех направлениях одновременно. Последнему эффекту мы обязаны тем, что в дни, когда небо затянуто облаками мы все-таки можем видеть все-вокруг нас несмотря на то, что Солнце скрыто облаками.
Другое проявление этого эффекта состоит в том, что даже в солнечный, безоблачный день, если вы посмотрите на свою тень, вы заметите, что тень освещена, т.е. вы все равно можете видеть предметы, на которые упала ваша тень. Это происходит потому, что только примерно половина солнечного света, который мы видим приходит от прямых солнечных лучей. Остальная часть — это свет отраженный от всего вокруг — предметов, поверхности земли, микроскопических частиц пыли в воздухе, даже от молекул самого воздуха.
Те, кто имел возможность наблюдать полное солнечное затмение наверняка заметили, что несмотря на то, что Солнце было практически полностью закрыто Луной это все-таки не выглядело как ночь. Мы все равно могли видеть все вокруг несмотря на затемнение. Этот эффект также является следствием рассеивания света. Рассеянный свет распространяется во всех направлениях одновременно.
Держа это в уме давайте вернемся к феномену разлетающихся в разные стороны солнечных лучей.
Лучи солнечного света пробивающиеся сквозь облака берут свое начало в просветах в облаках. Они выглядят ярче, чем солнечный свет вокруг них, благодаря тому, что это лучи прямого солнечного света, а вокруг них находится преимущественно рассеянный солнечный свет.
Можно подумать, что облака действуют как призма или линза преломляя и/или фокусируя солнечные лучи, однако это не вполне так. Облака поглощают и рассеивают солнечный свет, видимый нам солнечный луч появляется только там где в облаках образуется просвет.
Нам кажется, что солнечные лучи, исходящие из разных просветов в облаках направлены в разные стороны, однако так ли это на самом деле? Если мы посадим в местах, где солнечные лучи из просветов в облаках падают на землю людей вооруженных измерительными приборами с целью установить точное направление солнечных лучей, внезапно окажется, что эти солнечные лучи строго параллельны.
Почему же нам кажется, что они не параллельны, причем визуально кажется, что они очень сильно не параллельны? Причина здесь в перспективе. Допустим мы наблюдаем два луча из просветов в облаке падающих на землю на расстоянии в 2 километра друг от друга. Нам кажется, что лучи не параллельны, потому что с нашей точки зрения просветы в облаке находятся рядом с друг другом, но на самом деле облака находятся на большой высоте и в реальности расстояние между просветами также равно 2 километрам. Просто оно кажется нам маленьким из-за эффекта перспективы — большое кажется маленьким на расстоянии.
Ровно по той же причине нам может казаться, что железнодорожные рельсы кажутся не параллельными и кажется, что они сходятся в какой-то далекой точке. Хотя на самом деле сколько бы вы не шли по железнодорожной колее вы не достигнете того места, где рельсы начинают сближаться и сходятся. Сколько бы вы не прошли вдоль рельс расстояние между ними будет всегда одинаково.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Почему лучи солнца расходятся под углом
Дельта принтеры крайне требовательны к точности изготовления комплектующих (геометрия рамы, длины диагоналей, люфтам соединения диагоналей, эффектора и кареток) и всей геометрии принтера. Так же, если концевые выключатели (EndStop) расположены на разной высоте (или разный момент срабатывания в случае контактных концевиков), то высота по каждой из осей оказывается разная и мы получаем наклонную плоскость не совпадающая с плоскостью рабочего столика(стекла). Данные неточности могут быть исправлены либо механически (путем регулировки концевых выключателей по высоте), либо программно. Мы используем программный способ калибровки.
Далее будут рассмотрены основные настройки дельта принтера.
Для управления и настройки принтера мы используем программу Pronterface.
Калибровка принтера делится на три этапа:
1 Этап. Корректируем плоскость по трем точкам
Выставление в одну плоскость трех точек — A, B, C (расположенных рядом с тремя направляющими). По сути необходимо уточнить высоту от плоскости до концевых выключателей для каждой из осей.
Большинство (если не все) платы для управления трехмерным принтером (В нашем случае RAMPS 1.4) работают в декартовой системе координат, другими словами есть привод на оси: X, Y, Z.
В дельта принтере необходимо перейти от декартовых координат к полярным. Поэтому условимся, что подключенные к двигателям X, Y, Z соответствует осям A, B, C.(Против часовой стрелки начиная с любого двигателя, в нашем случае смотря на логотип слева — X-A, справа Y-B, дальний Z-C) Далее при слайсинге, печати и управлении принтером в ручном режиме, мы будем оперировать классической декартовой системой координат, электроника принтера сама будет пересчитывать данные в нужную ей систему. Это условность нам необходима для понятия принципа работы и непосредственной калибровки принтера. 
Точки, по которым мы будем производить калибровку назовем аналогично (A, B, C) и позиция этих точек равна A= X-52 Y-30; B= X+52 Y-30; C= X0 Y60. 
Алгоритм настройки:
- Подключаемся к принтеру. (В случае “крагозяб” в командной строке, необходимо сменить скорость COM порта. В нашем случае с 115200 на 250000 и переподключится)
После чего мы увидим все настройки принтера. - Обнуляем высоты осей X, Y, Z командой M666 x0 y0 z0.
И сохраняем изменения командой M500. После каждого изменения настроек необходимо нажать home (или команда g28), для того что бы принтер знал откуда брать отсчет. - Калибровка принтера производится “на горячую”, то есть должен быть включен подогрев стола (если имеется) и нагрев печатающей головки (HotEnd’а) (Стол 60град., сопло 185 град.) Так же нам понадобится щуп, желательно металлический, известных размеров. Для этих задач вполне подойдет шестигранный ключ (самый большой, в нашем случае 8мм, он предоставляется в комплекте с принтерами Prizm Pro и Prizm Mini)
- Опускаем печатающую головку на высоту (условно) 9мм (от стола, так, что бы сопло еле касалось нашего щупа, т.к. высота пока что не точно выставлена.) Команда: G1 Z9.
- Теперь приступаем непосредственно к настройке наших трех точек.
Для удобства можно вместо g- команд создать в Pronterface четыре кнопки, для перемещения печатающей головки в точки A, B, C, 0-ноль.
Далее командой меняем параметры высоты оси Y: M666 Y <посчитанная величина>
M666 Y0.75
M500
G28
2 Этап. Исправляем линзу
После того как мы выставили три точки в одну плоскость необходимо произвести коррекцию высоты центральной точки. Из за особенности механики дельты при перемещении печатающей головки между крайними точками в центре она может пройти либо ниже либо выше нашей плоскости, тем самым мы получаем не плоскость а линзу, либо вогнутую либо выпуклую. 
Корректируется этот параметр т.н. дельта радиусом, который подбирается экспериментально.
Калибровка:
- Отправляем головку на высоту щупа в любую из трех точек стола. Например G1 Z9 X-52 Y-30
- Сравниваем высоту центральной точки и высоту точек A,B,C. (Если высота точек A, B, C разная, необходимо вернутся к предыдущей калибровки.)
- Если высота центральной точки больше остальных, то линза выпуклая и необходимо увеличить значение дельта радиуса. Увеличивать или уменьшать желательно с шагом +-0,2мм, при необходимости уменьшить или увеличить шаг в зависимости от характера и величины искривления (подбирается экспериментально)
- Команды:
G666 R67,7
M500
G28 - Подгоняем дельта радиус пока наша плоскость не выровняется
3 Этап. Находим истинную высоту от сопла до столика
Третьим этапом мы подгоняем высоту печати (от сопла до нижней плоскости — столика) Так как мы считали, что общая высота заведомо не правильная, необходимо ее откорректировать, после всех настроек высот осей. Можно пойти двумя путями решения данной проблемы:
1 Способ:
Подогнав вручную наше сопло под щуп, так что бы оно свободно под ним проходило, но при этом не было ощутимого люфта,
- Командой M114 выводим на экран значение фактической высоты нашего HotEnd’а
- Командой M666 L получаем полное значение высоты (Параметр H)
- После чего вычитаем из полной высоты фактическую высоту.
- Получившееся значение вычитаем из высоты щупа.
Таким образом мы получаем величину недохода сопла до нижней плоскости, которое необходимо прибавить к полному значению высоты и и записать в память принтера командами:
G666 H 235.2
M500
G28
2 Способ:
Второй способ прост как валенок. С “потолка”, “на глаз” прибавляем значение высоты (после каждого изменение не забываем “уходить” в home), добиваясь необходимого значения высоты, но есть шанс переборщить со значениями и ваше сопло с хрустом шмякнется об стекло.
Как сделать авто калибровку для вашего принтера и что при этом авто калибрует принтер вы узнаете из следующих статей.
Источник
Угол наклона Солнца
Количество солнечной энергии, попадающее на любой участок земной поверхности, зависит от угла наклона Солнца. По этой причине разные времена года характеризуются разными температурами, а полярные области холоднее экваториальных. Давайте рассмотрим, почему угол наклона Солнца так важен, и как его изменение воздействует на земной климат.
Данный график демонстрирует зависимость положения Солнца от времени года
Чтобы понять, почему некоторые части Земли получают меньше энергии, представим себе фонарик, направленный перпендикулярно на лист бумаги. Свет исходит из фонарика и образует на бумаге круг. В этом случае свет имеет одинаковую концентрацию везде в пределах этого круга. Теперь наклоним бумагу так, чтобы свет фонарика создал на нём большой эллипс. Объём испускаемой энергии остался тем же, но теперь он распределяется на большую площадь. Каждый квадратный сантиметр, таким образом, получает меньше энергии.
Применим эту аналогию к Земле. Когда Солнце находится прямо над головой, как в тропиках, квадратный метр поверхности получает максимум энергии. Это повышает температуру. На полярные области лучи Солнца падают под острым углом, поэтому тот же объём энергии распределяется на гораздо большую площадь.
Во время лета в северном полушарии Солнце находится максимально высоко в небе, и мы получаем наибольший объём энергии. Но зимой солнечные лучи падают менее отвесно, поэтому мы получаем меньше энергии. То есть смена времён года происходит благодаря изменениям угла наклона Солнца, а если точнее, то изменению наклона Земли по отношению к Солнцу.
Источник