Оскільки аномальні градієнти температури у_ан змінюються в межах від 0 до ±1 град/м, то змінюється і світлова крива, тобто її радіус. Якщо градієнти від’ємні (переважно вдень), світлова крива спрямована випуклістю вниз, як це показано на рис. IV 1.3. У нічний період при інверсії температури світлова крива напрямлена випуклістю вверх. Отже, змінюється знак вертикальної рефракції. Тригонометричне нівелювання виконують переважно вдень. Тому нас цікавить саме цей період доби (рефракція - від’ємна, а поправка в перевищення - додатна). Згідно з [15], якщо у_ан =1град/м

Отже, якщо довжина d = 1000 м, вплив рефракції може спотворювати висоти приблизно на 0,5 м. Тому аномальною рефракцією не можна нехтувати.

У наш час стало відомо, що кутова величина середньої аномальної рефракції достатньо точно дорівнює амплітуді максимальних коливань зобра­жень візирної цілі за час наведення труби на ціль (1-3 с.). Це можна використати для врахування аномальної вертикальної рефракції, оскільки максимальні верхні піки коливань візирної цілі (якщо труба дає обернене зображення) є положенням цілі в ті миті, коли аномальна рефракція відсутня (дорівнює нулю). За прямого зображення труби це будуть нижні піки коливань цілі. Якщо наводити трубу не на середнє положення візирної цілі, що коливається по вертикалі, а на максимально верхні піки, тоді на вимірювання впливатиме тільки нормальна рефракція г_н.

Нормальна рефракція завжди додатна (поправка від’ємна), її можна визначити за формулою

Якщо d = 1000 м, тоді г_н = 11 мм. Отже, виконуючи топографічне знімання, впливом нормальної складової вертикальної рефракції на результати тригонометричного нівелювання можна знехтувати.

IV. 1.3. Нитковий віддалемір. Теорія ниткового віддалеміра у трубі із зовнішнім фокусуванням

Найпростішим є віддалемір, що складається з двох додаткових штрихів, нанесених на сітці ниток. Звичайна сітка ниток вигравірувана на прозорій

(IV. 1.9)

Тоді формула (IV. 1.8) набуде вигляду

(IV. 1.10)

(IV. 1.11)

318

скляній пластинці у вигляді двох взаємно перпендикулярних штрихів, одну з яких встановлюють горизонтально (рис. IV. 1.4, а). Вони перетинаються в точці т. Додаткові штрихи (верхній і нижній - короткі лінії), рівновіддалені від точки т, перетинають вертикальний штрих сітки ниток у точках от та в і паралельні до горизонтального штриха сітки ниток. Додаткові штрихи називають відцалемірними.

У комплект ниткового віддалеміра, крім труби з такою сіткою, входить рейка, переважно із сантиметровими поділками. Рейку встановлюють верти­кально над точкою, до якої вимірюють віддаль.

Нехай Р- віддаль між відцалемірними нитками (рис. IV. 1.4, б), О — оптичний центр об’єктива, / - фокусна віддаль об’єктива, F - передній фо­кус об’єктива, лінія ММ' - вертикальна вісь обертання тахеометра, лінія тО- візирна вісь зорової труби. На перетині лінії ММ' з лінією тО маємо точку N, через яку проходить горизонтальна вісь обертання зорової труби. Від точки N вимірюють горизонтальну віддаль d до рейки R, встановленої вертикально в точці С місцевості.

Допустимо, що візирна вісь горизонтальна і від точок а і в віддалемірних ниток ідуть промені а-а' та в-в', паралельні до візирної осі зорової труби тО. Промені проходять через об’єктив, заломлюються і проходять через фокус F, а потім перегинають рейку R в точках А та В. Нехай відрізок рейки АВ дорівнює п см. З подібності трикутників AFB і a'e'F можна записати

Рис. IV. 1.4. Нитковий віддалемір у трубі з зовнішнім фокусуванням

Позначимо відношення фокусної віддалі / до віддалі між нитками Р, як постійну величину, літерою К

319

k=L, (iv -1.13)

тоді

d' = Kn. (IV.l.14)

Значення К, що входять до формули (IV. 1.14), називають коефіцієнтом ниткового віддалеміра.

З рис. IV. 1.4 видно, що шукану віддаль d від осі приладу до рейки R можна отримати, якщо до d' додати величини / та S, тобто: d = d' + f + 8 , або d = K-n + f + d.

Сума фокусної віддалі об’єктива / та віддалі від центра об’єктива до осі обертання труби S є величиною постійною. Позначимо її С, тобто

C = f+S. (IV. 1.15)

Зауважимо, що / приблизно дорівнює довжині труби, a S - близько половини довжини труби. Тому С дорівнює приблизно 1,5 довжини труби. Величину С називають сталою ниткового віддалеміра.

Тепер формула віддалеміра набуває вигляду:

d = Kn + C. (IV. 1.16)

Формула (IV. 1.16) справедлива за умови, що візирна вісь і площина рейки взаємно перпендикулярні. Щоб визначити віддаль d від тахеометра до рейки, прилад встановлюють над точкою А (див. рис. IV. 1.3) прилад так, щоб візирна вісь була приблизно горизонтальна. У точці В встановлюють вертикально

рейку. Цифрами на рейці позначено дециметри. Найменші поділки - сантиметри. Наводять трубу на рейку так, щоб одна відцалемірна нитка (див. рис.

4. 1.5), наприклад а-а, проектувалась на початок штриха дециметра (наприклад, дециметра 16). Відлік рейки буде 160,0 см. Другою ниткою в-в відлічують шкалу рейки, оцінюючи десяті частки сантиметра на око (у цьому випадку - 175,3 см). Різниця відліків и = 15,3 см. Зручно мати коефіцієнт .£ = 100. Тоді кількість санти- метрів на рейці між віддалемірними

Рис. IV. 1.5. Вимірювання віддалі леї „,л

нитками (15,3 см) відповідатиме такш

нитковим віддалеміром

320