Hålkameran består i sin enklaste form av en låda med en liten öppning på ena sidan. En upp- och nedvänd bild skapas då på motsatta väggen inne i lådan. En låda är lämplig för att delvis kunna stänga ut övrigt ljus mot väggen för att bättre kunna se avbildningen.
Hålkamera byggd av förpackningsmaterial. Lådans bakre vägg har ett vitt papper för projektion av bilden.
Hålkameran har en längd på 215 cm för att ge en projektion av solen som är 2.0 cm på lådans bakre vägg. Öppningen är här på framsidan på röret.
Solen är enligt allmän uppfattning ca 150 miljoner km från jorden, och med en diameter på 1,4 miljoner km. Hålkameran i sin tur har ett avstånd på 215 cm från hålet till väggen. Den förväntade storleken av solens avbildning i lådan är då 1,4/150 * 215 cm = 2,0 cm:
Lådans bakre vägg har en 2.0 cm stor cirkel som är tänkt för att precis hålla bilden av solen. Ändan på röret har ett litet hål ("bländaröppning"). Ju mindre hål desto ljussvagare bild, men ger skarpare kanter på den projicerade bilden.
Morgon på Söderfjärden 13.2 kl 09
...flere bilder tagna under dagen från verandan...
Kväll på Söderfjärden 11.3 kl 18
13.2 kl 09
13.2 kl 11
13.2 kl 13
13.2 kl 14
11.3 kl 16
11.3 kl 18
24.6 kl 14
24.6 kl 20
Som förväntat fylls 2.0 cm cirkeln precis av solens projektion på väggen av lådan. Solens storlek är dessutom densamma under alla de uppmätta tidpunkterna under dagen, och både på sommaren och på vintern. Felmarginalen med den använda utrustningen uppskattas vara +-1.0mm (+- 5%).
Experimentet med lådkameran säger inte direkt hur stor solen är, eller hur långt borta, men det slår fast att förhållandet mellan storlek och avstånd är 0.0093, eller omvänt att det går ca 1 / 0.0093 = 110 st "soldiametrar" på avståndet.
Däremot att storleken verkar vara konstant under hela dagen visar att den sträcka vi färdas i riktning mot solen under dagens lopp (p g a jordens rotation, se skiss nedan) måste vara väldigt litet jämfört med själva avståndet till solen. Skulle solen vara nära, skulle solens storlek ändra märkbart så att den är minst vid uppgång och nedgång, och störst mitt på dagen. Solens avstånd från jorden bör alltså vara mycket stort i förhållande till jordens egen storlek.
En punkt på jorden närmar sig solen från soluppgång till middag (och tillbaka från middag till solnedgång). Denna skillnad är större ju närmare ekvatorn man befinner sig.
En annan möjlighet med lådkameran är att mäta den hastighet (sk. banhastighet, eller vinkelhastighet) som solen rör sig med i sin båge, betraktat från en viss punkt på jorden.
Med hålkamerans mått på 215 cm och en projicerad sol på 2.0 cm blir solens storlek i uttryckt i grader: v = tan-1(2.0/215) = 0.53°. På ett solvarv har vi 360°, vilket skulle rymma 360/0.53 = 680 st solar i rad (med kanterna ihop som i ett pärlhalsband. Då ett solvarv är 24 timmar, eller 24 * 60 = 1440 minuter, skulle varje soldiameter få 1440/680 = 2.12 hela minuter (= 2 min 7 sek) tid på sig att passera.
18.3.2024 7:33 uppmättes tiden till 2:05 minuter.
17.3.2024 12:52 uppmättes tiden till 2:05 minuter.
17.3.2024 18:08 uppmättes tiden till 2:04 minuter.
24.6.2024 14:56 uppmättes tiden till 2:10 minuter.
Tiden för en soldiameter att passera är nu uppmätt till ca 2 minuter, och det är samma tid vid både vid uppgång, middag och nedgång, och både på sommar och på vinter. Solens banhastighet betraktat från en punk på jorden är alltså konstant under hela dagen.
Vidare kan konstateras från det föregående experimentet att även solens storlek är konstant under hela dagen.
Med modellen av en roterande jord och med en sol på långt avstånd så är dessa resultat de man kunde förvänta sig.
This site was created with the Nicepage