112年:視覺光學

未鍍膜的樹脂透鏡(n=1.72),約有多少百分比的入射光線,可通過其前表面不被反射?

A91.7%
B93.0%
C94.9%
D96.0%

詳細解析

本題觀念:

本題考察**菲涅耳反射公式(Fresnel reflection formula)**在未鍍膜光學鏡片上的應用,計算高折射率樹脂透鏡(n=1.72n = 1.72)前表面的透射率(transmittance)。

答案解析

菲涅耳反射公式(垂直入射,normal incidence):

在光從空氣(n1=1.00n_1 = 1.00)垂直入射至折射率 n2=1.72n_2 = 1.72 的鏡片前表面時,反射率(reflectance)RR 為:

R=(n2n1n2+n1)2=(1.721.001.72+1.00)2=(0.722.72)2R = \left(\frac{n_2 - n_1}{n_2 + n_1}\right)^2 = \left(\frac{1.72 - 1.00}{1.72 + 1.00}\right)^2 = \left(\frac{0.72}{2.72}\right)^2

R=(0.2647)2=0.0701=7.01%R = (0.2647)^2 = 0.0701 = 7.01\%

透射率(transmittance)TT

T=1R=10.0701=0.929993.0%T = 1 - R = 1 - 0.0701 = 0.9299 \approx 93.0\%

因此,約有 93.0% 的入射光線可通過前表面而不被反射,對應選項 (B)

選項分析

(A) 91.7% → 對應 R8.3%R ≈ 8.3\%,相當於 n1.80n ≈ 1.80 的鏡片,不符合 $n

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