全站儀棱鏡的基本知識

圖1為棱鏡結(jié)構(gòu)圖

（1）當反射棱鏡的作用是使用反射棱鏡（或反射片）作為反射距離時，反射棱鏡接收來自全站儀的光信號并將其反射回來。全站儀發(fā)出光信號，接收從反射棱鏡反射的光信號，計算光信號的相位移，間接獲得光通過的時間，最后測量全站儀與反射棱鏡之間的距離。

（2）反射棱鏡的原理反射棱鏡的工作原理實際上是光的反射定律和折射定律。當光在同一介質(zhì)中反射時，其反射角度等于入射角度；當光從一個介質(zhì)的垂直兩個介質(zhì)平面進入另一個介質(zhì)時，不會發(fā)生折射。

圖2

棱鏡的實際應用如圖1所示；棱鏡尾部的結(jié)構(gòu)是三面正交(圖2所示)A.B.C表面)，其形狀如圖2所示；原理如圖3所示。圖3中的直角三角形是反射棱鏡尾部結(jié)構(gòu)的一個截面，其中一個角度為90度，A表面和B面相互垂直。R1當反射光進入表面B時，反射光進入表面A，最后反射光進入表面A。R2返回，其方向與R1的方向相互反轉(zhuǎn)。根據(jù)光的反射定律，可以知道以下關系：

圖3

即R1和R2是平行的。也就是說，反射棱鏡可以將光線按原路發(fā)射回去。

(3)由于空氣的折射率近似，棱鏡常數(shù)等于1.0、玻璃的折射率等于1.5.根據(jù)該公式，光通過玻璃的速度小于通過空氣的速度。當使用全站儀器測量儀器與反射棱鏡之間的距離時，儀器根據(jù)測量顯示的距離比實際距離長。因此，棱鏡的常數(shù)取決于玻璃的折射率和棱鏡的厚度（光線通過的長度）。假設反射棱鏡的頂點在測點的直線上，則棱鏡（玻璃材料）折射率的校正值為棱鏡的常數(shù)。然而，在實際應用中，由于安裝和固定的需要，棱鏡的頂點不在測點的直線上。

圖4

實際應用的棱鏡常數(shù)計算方法(

如圖5所示)如下：

圖5

例如，當應用制造商制造的反射棱鏡時，會發(fā)現(xiàn)其手冊中有兩個標稱的棱鏡常數(shù)，即-40和-30；這是通過增加或減少一個外部框架來改變棱鏡常數(shù)。事實上，它只是改變了公式中的H值。

（4）反射棱鏡的類型。儀器發(fā)出的測距光束會隨著通過的距離的增加而擴大光束。當使用反射棱鏡時，儀器接收到的返回光會減弱。在實踐中，長距離測量使用多個反射棱鏡。常用的棱鏡有：單棱鏡；3棱鏡；9棱鏡；簡單棱鏡；基準單棱鏡等。

全站儀棱鏡常數(shù)的測量

確定全站儀測距棱鏡常數(shù)的方法“六段法”和“三站法”現(xiàn)在簡要介紹兩種“三站法”：

1.在相對平坦的地面上選擇三點A.B.C，并使間距大致相同。

2.在A點設站測量AC兩組之間的水平距離，每組讀數(shù)五次，兩組的平均值為Dac。

3.在C點設站測量CA兩組之間的水平距離，每組讀數(shù)五次，兩組的平均值為Dca。

4.在B點設站測量BC.BA水平距離各兩組，每組讀數(shù)五次，其平均值分別為Dbc和Dba。

5.棱鏡常數(shù)△＝（Dba＋Dbc－（Dac＋Dca）/2）/2。

6.棱鏡加常數(shù)C＝－△。

7.如果設置在徠卡全站儀中，徠卡原有棱鏡的常數(shù)為34.4mm，然后，將這個棱鏡常數(shù)設置為C。但這個棱鏡本身的棱鏡常數(shù)是：（C-34.4）mm。棱鏡常數(shù)光在反射棱鏡中傳播的過度時間會增加測量距離的一定值，也就是說，光在玻璃中的傳播速度比空氣中的傳播速度慢。通常，我們將增加的值稱為棱鏡常數(shù)。通常，棱鏡常數(shù)已標記在制造商附加的說明書或棱鏡上，用于測量距離。當用于全站儀不匹配的反射棱鏡時，必須首先確定棱鏡常數(shù)。

注意事項：

1.我們常用的中桿的棱鏡可以從前面和后面安裝。即使使用同一對中桿的棱鏡常數(shù)，安裝位置也不同。

2.外業(yè)作業(yè)前，應先確定全站儀的棱鏡常數(shù)。

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