稜鏡(光學)

稜鏡(光學)

稜鏡,一種由兩兩相交但彼此均不平行的平面圍成的透明物體,用以分光或使光束髮生色散。稜鏡是透明材料(如玻璃、水晶等)做成的多面體。在光學儀器中套用很廣。稜鏡按其性質和用途可分為若干種。例如,在光譜儀器中把複合光分解為光譜的“色散稜鏡”,較常用的是等邊三稜鏡;在潛望鏡、雙目望遠鏡等儀器中改變光的進行方向,從而調整其成像位置的稱“全反射稜鏡”,一般都採用直角稜鏡

基本介紹

  • 中文名:稜鏡
  • 外文名prism
  • 定義:由兩兩相交平面圍成的透明物體
  • 用途:分光或使光束髮生色散
  • 分類:等邊三稜鏡、直角稜鏡等
  • 學科:光學
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定義

稜鏡是透明材料(如玻璃、水晶等)做成的多面體。在光學儀器中套用很廣。稜鏡按其性質和用途可分為若干種。例如,在光譜儀器中把複合分解為光譜的“色散稜鏡”,較常用的是等邊三稜鏡;在潛望鏡、雙目望遠鏡等儀器中改變光的進行方向,從而調整其成像位置的稱“全反射稜鏡”,一般都採用直角稜鏡

稜鏡的發現

牛頓在1666年發現光的色散現象,而中國人在這一方面又領先於外國人。中國人在公元10世紀,把經日光照射以後的天然透明晶體叫做“五光石”或“放光石”,認識到“就日照之,成五色如虹霓”。這是世界上對光的色散現象的最早認識。它表明人們已經對光的色散現象從神秘中解放出來,知道它是一種自然現象,這是對光的認識的一大進步。比牛頓通過三稜鏡把日光分成七色,說明白光是由這七色光複合而成的認識早了七百年。

透鏡的分類

透明材料製成的多面體,是重要的光學元件。光線入射出射的平面叫側面,與側面垂直的平面叫主截面。根據主截面的形狀可分成三稜鏡、直角稜鏡、五角稜鏡等。三稜鏡的主截面是三角形,有兩個折射面,它們的夾角叫頂角,頂角所對的平面為底面。根據折射定律光線經過三稜鏡,將兩次向底面偏折,出射光線與入射光線的夾角q叫做偏折角。其大小由稜鏡介質的折射率n和入射角i決定。當i固定時,不同波長的光有不同的偏折角,在可見光中偏折角最大的是紫光,最小的是紅光。

稜鏡的作用

現代生活中,稜鏡被廣泛套用於數碼設備、科學技術、醫療儀器等領域。
常用數碼設備:照相機、閉路電視、投影機、數位相機、數碼攝錄機、CCD鏡頭以及各類光學設備;
科學技術:望遠鏡、顯微鏡、水準儀、指紋儀、槍械瞄準鏡、太陽能轉換器及各類測量儀器;
醫療儀器:膀胱鏡、胃鏡及各類雷射治療設備。

稜鏡常數

概念

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。
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。

稜鏡常數基本知識

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。
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。

稜鏡常數設定

1.找一已知基線分別在基線兩端安置儀器及稜鏡把儀器中的稜鏡常數設定為0(注意有些全站儀當把稜鏡數設定為0時,實際上已經默認了一個配套的稜鏡常數此時,你應該把這個參數設定為其它合適的數值)測量下水平距離觀測值與一直值的差數即為稜鏡常數當然這個結果是包含了測量誤差的所以應次觀測,取平均值作為近似的稜鏡常數事實上,一般廠家的稜鏡常數都不會精確到mm的,所以毫米以下的小數四捨五入好了。
2.在兩個點上安設儀器及一個已經稜鏡常數的稜鏡測出這兩點的距離,再用方法一進行操作,需要特別注意的是:一定要弄清楚當把儀器中的稜鏡常數設定為0時,它所隱含的稜鏡常數是多少。

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