웨지 프리즘

웨지 프리즘은 입력면과 출력면 사이에 얕은 각도가 있는 프리즘입니다.이 각도는 보통 3도 이하입니다.표면의 굴절은 프리즘이 빛을 일정한 각도로 편향시킵니다.이러한 프리즘을 통해 장면을 볼 때, 사물은 프리즘과의 거리에 따라 차이가 나는 양만큼 오프셋된 것처럼 보입니다.

편향각

공기 중의 쐐기 프리즘의 경우, 프리즘을 통과하는 광선은 대략 다음과 같이 주어진 각도 θ에 의해 편향된다.

$\displaystyle \approx (n-1)\alpha \ , }$

여기서 n은 프리즘 재료의 굴절률이고 α는 프리즘 표면 사이의 각도이다.

적용들

"광학적 쐐기"라는 용어는 윈도우의 두 평면 표면 사이의 얕은 각도를 말한다.이 쐐기는 완벽한 평행도의 수백만분의 1에서 최대 3도의 각도에 이를 수 있다.광플랫과 같은 고정밀 광학은 매우 높은 수준의 병렬로 래핑 및 연마될 수 있지만 평행면을 가진 거의 모든 광학에는 약간의 쐐기가 있습니다.이 오차범위는 보통 분 또는 초 단위로 표시됩니다.의도적인 쐐기로 제작된 창문은 종종 쐐기 프리즘이라고 불리며 일반적으로 1도, 2도 또는 3도의 쐐기 각도로 제공됩니다.웨지 프리즘에는 레이저 빔 스티어링, 거리 측정 및 가변 포커싱을 포함한 많은 응용 프로그램이 존재합니다.

빔 스티어링

Risley 프리즘 쌍이라고 불리는 한 쌍의 웨지 프리즘은 빔 조향을 위해 사용될 수 있습니다.이 경우 한쪽 웨지를 다른 쪽 웨지에 대해 회전시키면 빔의 방향이 변경됩니다.웨지 각도가 같은 방향일 경우 굴절된 빔의 각도가 커집니다.웨지가 반대 방향으로 각도 조정되도록 회전하면 서로 상쇄되고 빔이 직진할 수 있습니다.

레이저에서 더 가까이 또는 더 멀리 쐐기를 이동하는 것도 빔을 조종하는 데 사용할 수 있습니다.웨지가 목표물에 더 가까이(레이저에서 더 멀리) 이동하면 굴절된 빔이 목표물을 가로질러 이동합니다.두 개의 웨지가 서로 반대 방향으로 미끄러지면 카메라의 가변 초점을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 매우 다른 거리에 있는 물체의 초점을 같은 초점 평면에서 촬영할 수 있습니다.이 방법은 물체까지의 거리가 매우 ^[1]빠르게 변화하는 항공 또는 우주 발사체 사진 촬영에서 흔히 볼 수 있습니다.웨지는 한 망원경에 의해 형성된 이미지와 다른 ^[2]망원경에 의해 형성된 이미지를 결합함으로써 때때로 거리 탐사에 사용되었다.

임업

웨지 프리즘은 주로 가변 반지름 플롯 샘플링의 각도 게이지와 유사한 방식으로 사용됩니다.이러한 표본 추출에서 쐐기 프리즘은 단일점을 중심으로 한 플롯의 "안" 또는 "밖" 나무를 세어 나무 그룹의 기초 면적을 추정하기 위해 사용된다.쐐기 프리즘은 빛을 굴절시켜 관심 물체(예: 나무)를 상쇄하기 때문에 나무의 가슴 높이 직경과 그 지점으로부터의 거리에 기초하여 주어진 지점에서 트리를 셀지 여부를 결정할 수 있다.

이 샘플방식에서는 프리즘은 바닥 가장자리가 지면과 평행한 상태에서 눈에서 편안한 거리를 유지하며 약 4.5피트 상공에서 프리즘을 통해 나무를 볼 수 있다.트리의 오프셋 부분이 프리즘 없이 볼레와 겹치면 트리는 "내부" 트리입니다(그림 1).트렁크의 오프셋 부분이 원래 볼과 완전히 정렬된 트리는 경계선 트리(그림 2)이며 DBH를 측정하여 카운트해야 하는지 여부를 결정해야 합니다(또는 더 일반적으로는 다른 모든 경계선 트리가 카운트됩니다).트리의 오프셋 섹션이 겹치거나 원래 볼에 닿지 않는 트리는 "아웃" 트리(그림 3)이며 카운트되지 않습니다.

기본 면적은 주어진 지점에 있는 "내" 나무의 수에 프리즘의 "인자"를 곱함으로써 추정됩니다.프리즘 계수는 프리즘의 각도를 기반으로 하며 프리즘은 평방 피트/에이커(5, 10, 20 BAF가 가장 일반)와 평방 미터/헥타어(1-5 BAF가 일반)로 표현되는 다양한 계수로 사용할 수 있습니다.프리즘 크기는 기초 면적의 통계적으로 유효한 추정치를 산출하기 위해 선택된다. - 플롯당 6-10그루의 나무가 필요하며, 이는 순항하는 나무의 크기에 따라 적절한 요소의 프리즘이 필요하다.더 큰 나무는 더 먼 곳에서부터 "안쪽으로" 들어가고, 더 큰 요소 프리즘(20 또는² 30피트/ac, 5-8m²/ha)을 사용할 수 있습니다.작은 나무는 매우 가깝지 않으면 큰 요소 프리즘에서 "아웃"되기 때문에 결과적으로 작은 요소 프리즘을 사용해야 합니다.

중요한 것은 경사진 지면에서 정확한 견적을 내려면 프리즘의 하단 가장자리가 지면과 거의 평행해야 한다는 것입니다.웨지 프리즘은 물방울이 유리의 광학 특성에 미치는 영향 때문에 습한 조건에서 사용하기 어려울 수 있습니다.웨지 프리즘은 투명 또는 황색 등 다양한 색상이 있습니다.황색은 투명 웨지 프리즘과 동일한 기능을 제공하지만 눈부심을 줄이고 흐린 날씨나 흐린 날씨에도 쉽게 사용할 수 있습니다.웨지 프리즘은 심플하고 비교적 저렴하며 휴대성이 뛰어나며 적절히 보정하고 사용할 경우 다른 각도 게이지와 마찬가지로 정확하기 때문에 웨지 프리즘은 오늘날 임업에서 사용되는 기술 중 하나입니다.프리즘을 플롯 중심 ^[3]바로 위에 놓고, 나무에 초점을 맞추면, 굴절된 빛이 나무의 줄기를 상쇄할 것이다.쐐기 프리즘은 토지 관리와 목재 조달 모두에서 측정을 위해 사용됩니다.산림 인벤토리를 수집할 때 쐐기 프리즘과 함께 자주 사용되는 다른 도구로는 크리니미터, 빌트모어 스틱, 재파스코프, 직경 테이프가 있습니다.

쐐기 프리즘은 플롯 중심에 배치된 타깃과 함께 사용하여 고정 반지름 플롯을 설정할 수도 있습니다.이 함수에서는 대상의 크기가 원하는 플롯 크기로 세심하게 보정되며 플롯은 ^[4]프리즘을 통해 볼 때 대상이 "내부"에 있는 모든 영역으로 정의됩니다.

외부 링크

• Risley 프리즘의 사용

레퍼런스