114年:低視力學

望遠鏡標示為4×12,代表意義為何?

A一個4倍的望遠鏡和12 mm直徑的接物鏡
B一個4倍的望遠鏡和12 mm直徑的接目鏡
C一個4 mm直徑的接目鏡和12 mm直徑的接物鏡
D一個4 mm直徑的接物鏡和12 mm直徑的接目鏡

詳細解析

本題觀念:

望遠鏡(telescope)規格標示的解讀,考察光學儀器標示慣例。「4×12」這類標示在望遠鏡及雙筒望遠鏡中有固定的含義。

選項分析

(A) 一個4倍的望遠鏡和12 mm直徑的接物鏡 ✅(正確答案) 望遠鏡標示「倍率×接物鏡直徑(mm)」是國際通用的光學儀器規格表示方式。4×12代表:4倍放大率(magnification),以及接物鏡(objective lens,遠端鏡片,最接近被觀察物體的鏡片)直徑為12 mm。

(B) 一個4倍的望遠鏡和12 mm直徑的接目鏡 ❌(錯誤) 接目鏡(eyepiece lens,ocular lens)是靠近觀察者眼睛的鏡片。12 mm標示的是接物鏡,非接目鏡的直徑。

(C) 一個4 mm直徑的接目鏡和12 mm直徑的接物鏡 ❌(錯誤) 「4」在此標示中代表放大倍率,而非鏡片直徑。

(D) 一個4 mm直徑的接物鏡和12 mm直徑的接目鏡 ❌(錯誤) 此選項倒置了接目鏡和接物鏡的直徑,且「4」並非代表接物鏡的直徑。

答案解析

答案為 (A)

望遠鏡及雙筒望遠鏡的規格標示慣例全球通用:倍率 × 接物鏡直徑(mm)

  • 第一個數字(4×)= 放大倍率(magnification):物像被放大的倍數,此例為4倍,即所見影像為肉眼所見的4倍大。
  • 第二個數字(12 mm)= 接物鏡(objective lens)直徑:朝向被觀測物體的前方鏡片,其直徑決定進光量(光收集能力)。直徑越大,進光量越多,在昏暗環境下的成像越亮。

12 mm的接物鏡屬較小規格,使整體儀器輕巧便攜,但集光能力有限,適合白天使用。

出瞳直徑(exit pupil)= 接物鏡直徑 ÷ 倍率 = 12÷4=312 \div 4 = 3 mm,這決定了在昏暗環境中使用的效果。

核心知識點

  1. 望遠鏡標示公式:倍率 × 接物鏡直徑(mm)
  2. 接物鏡(objective lens):朝向物體的鏡片,直徑決定進光量
  3. 接目鏡(eyepiece / ocular lens):朝向眼睛的鏡片,決定觀察舒適度
  4. 出瞳直徑(exit pupil)接物鏡直徑倍率=124=3\frac{\text{接物鏡直徑}}{\text{倍率}} = \frac{12}{4} = 3 mm,反映夜間適用性
  5. 低視力輔具應用:低視力望遠鏡(bioptic telescope)常用4×、6×、8×規格,依需求選配

參考資料

  1. Understanding the Magnification and Objective Lens - Celestron
  2. What do binocular numbers mean? - Best Binocular Reviews
  3. Binocular Designations and Considerations - Optics4Birding