稜鏡常數

光在反射稜鏡中傳播所用的超量時間會使所測距離增大某一數值，也就是說光在玻璃中的傳播速度要比空氣中慢，通常我們稱這增大的數值為稜鏡常數。

基本介紹

• 中文名：稜鏡常數

簡介

稜鏡常數分為兩種，通常我們所用的國產稜鏡為-30mm，而進口稜鏡為0mm.至於如何區分稜鏡常數，你可以看看稜鏡的屁股，如果稜鏡的錨固螺栓與塑膠殼平，則為-30mm,如不是則為0mm；另外教你一個小竅門，在後視確定之前其方向或者說是角度能儘量的看坐標點，不能取稜鏡的中心，因為距離遠的話你是看不到稜鏡的中心的，另外距離的測設是無需對準稜鏡的中心的，只要看著稜鏡的反光面得任何一點都可以。

測定方法

一、全站儀稜鏡常基本知識

下式中：

（1）反射稜鏡的作用

在利用反射稜鏡(或者反射片)作為反射物進行測距時，反射稜鏡接收全站儀發出的光信號，並將其反射回去。全站儀發出光信號，並接收從反射稜鏡反射回來的光信號，計算光信號的相位移等，從而間接求得光通過的時間，最後測出全站儀到反射稜鏡的距離。

（2）反射稜鏡的原理

反射稜鏡的工作原理實際上是光的反射定律和折射定律。光在相同介質中發生反射時，其反射角和入射角相等；光由一種介質垂直兩介質平面入射到另一種介質時，不會發生折射。

實際套用的稜鏡如圖1；稜鏡尾部的結構為三面正交（圖2所示A、B、C面），其形狀如圖2；原理如圖3。

圖3中直角三角形為反射稜鏡尾部結構的一個斷面，其中一角度為90度，A面和B面相互垂直。入射光R1入射到面B面上，其反射光再入射到面A上，最後有反射光R2返回，其方向與R1的方向互逆。根據光的反射定律可以知道以下關係：

上式中：

即R1和R2是平行的。就是說反射稜鏡能夠將光按照原路發射回去。

（3）稜鏡常數

由於空氣的折射率近似等於1.0，而玻璃的折射率大約等於1.5；根據公式可知光通過玻璃時的速度比通過空氣時的要小。

用全站儀測量儀器到反射稜鏡之間的距離時，儀器根據測量顯示的距離比實際的距離要長。因此，稜鏡常數取決於玻璃的折射率和稜鏡的厚度（光通過的長度）。假設反射稜鏡頂點在測點的鉛直線上，那么稜鏡（玻璃材料）折射率的改正值就是稜鏡常數。但實際套用中由於安裝固定的需要，稜鏡的頂點位置不在測點的鉛直線上。

實際套用的稜鏡常數的計算(如圖4)方法如下：

下式中：

例如某廠家製造的反射稜鏡在套用時會發現其說明書中標稱的稜鏡常數有兩種即－40和－30；這是通過增加或減少一隻外框來改變稜鏡常數的。實際上就是改變了 式中d的數值而已。

(4) 反射稜鏡的種類

從儀器發出的測距光束會隨其通過的距離增大而出現擴大光束。在採用一個反射稜鏡時，儀器接收到的返回光量會減弱。實際套用中在進行長距離測量時使用多個反射稜鏡。常用的稜鏡有：單稜鏡；3稜鏡；9稜鏡

；簡易稜鏡；標桿單稜鏡等。

測定

全站儀的測距稜鏡常數的確定其方法有“六段法”和“三站法”兩種，現簡要介紹“三站法”：

1、在較為平坦的地面選擇同一直線上三點A、B、C，B點大致為AC的中點。

2、在A點設站測量AC間的水平距離兩組，每一組讀數五次，兩組平均數為Dac。

3、在C點設站測量CA間的水平距離兩組，每一組讀數五次，兩組平均數為Dca。

4、在B點設站測量BC、BA間的水平距離各兩組，每一組讀數五次，其平均數分別為Dbc和Dba。

5、稜鏡常數△=（Dba+Dbc－（Dac+Dca）/ 2）/2。

6、稜鏡加常數為C=－△。

7、假如在徠卡全站儀裡面設定，徠卡本來原配稜鏡常數為34.4mm，那么，此稜鏡常數就設定為C。但是此稜鏡自身的稜鏡常數則為：（C-34.4）mm。

《稜鏡常數》光在反射稜鏡中傳播所用的超量時間會使所測距離增大某一數值，也就是說光在玻璃中的傳播速度要比空氣中慢，通常我們稱這增大的數值為稜鏡常數。通常稜鏡常數已在生產廠家所附的說明書上或稜鏡上標出，供測距時使用。當使用於全站儀不配套的反射稜鏡時，務必首先確定其稜鏡常數。

注意

1、我們常用的對中桿的稜鏡可以從正面和反面安裝。安裝位置不同，即使使用同一對中桿的稜鏡常數也不相同。

2、全站儀用於外業作業前，應首先確定其稜鏡常數。