112年:視覺光學

下列圖形中,球面圓柱透鏡的半徑是20 cm,則球面圓柱透鏡的屈光度(power)為何? 圖片

A+30.00 D
B+3.00 D
C-30.00 D
D-3.00 D

詳細解析

本題觀念:

球面圓柱透鏡(sphero-cylindrical lens / plano-convex lens)的屈光力計算,核心是應用單一折射面公式(single refracting surface power formula)

F=n2n1RF = \frac{n_2 - n_1}{R}

其中 n1n_1 為入射側介質折射率、n2n_2 為出射側介質折射率、RR 為曲面的曲率半徑(單位:公尺)。

影像分析:

圖片顯示一個**平凸透鏡(plano-convex lens)**的截面示意圖:

  • 左側(入射側):空氣,折射率 n=1.00n = 1.00
  • 右側(透鏡材質):折射率 n=1.60n' = 1.60
  • 透鏡形狀:左側為弧形凸面(curved surface,朝向入射光),右側為平面(flat surface)
  • 曲面的曲率半徑題目給定為 R=20 cm=0.20 mR = 20\text{ cm} = 0.20\text{ m}

由圖可知,光線從左側空氣進入折射率為 1.60 的透鏡材質,只有一個有效折射面(凸曲面),平面那側貢獻屈光力為零。

選項分析

依公式代入數值計算:

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