114年:視覺光學

某鏡片材質每1 mm透光率為80%,鏡片總厚度為3 mm,則此鏡片總透光率為何?

A64%
B51.2%
C40.2%
D30%

詳細解析

本題觀念:

本題考查光學材料的透光率(transmittance)累乘計算。當光線連續穿過多層相同介質時,總透光率等於各層透光率的乘積(而非相加)。這與 Beer-Lambert 定律的指數衰減原理一致。

選項分析

計算過程:

每 1 mm 透光率為 80%(= 0.8),鏡片總厚度為 3 mm,三層透光率依序相乘:

Ttotal=Tpermmn=0.83T_{total} = T_{per\,mm}^{\,n} = 0.8^3

0.83=0.8×0.8×0.8=0.64×0.8=0.5120.8^3 = 0.8 \times 0.8 \times 0.8 = 0.64 \times 0.8 = 0.512

Ttotal=51.2%T_{total} = 51.2\%

(A) 64% — 對應 0.82=0.640.8^2 = 0.64,只計算了 2 mm,未完整計算 3 mm,不正確

(B) 51.2% — 對應 0.83=0.512=51.2%0.8^3 = 0.512 = 51.2\%,計算正確,為正確答案

(C) 40.2% — 對應 0.840.40960.8^4 \approx 0.4096,計算了 4 層,不正確

(D) 30% — 不對應任何合理計算路徑(若誤用相加法:80%3×20%=20%80\% - 3 \times 20\% = 20\%,或混淆吸光度加法),不正確

答案解析

正確答案為 *

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