111年:視覺光學

一材質為樹脂(折射率為1.50)之稜鏡,其頂角(apical angle )為25°,此稜鏡之最小偏移角度(minimal angle of deviation )為多少?

A37.50°
B25.00°
C16.67°
D12.50°

詳細解析

本題觀念:

本題考查光學稜鏡的**最小偏移角(minimum angle of deviation, DmD_m)**計算。在薄稜鏡近似(thin prism approximation)條件下,當頂角(apical angle, AA)較小時,最小偏移角公式為:

Dm=A(n1)D_m = A(n - 1)

其中 nn 為稜鏡材質的折射率(refractive index),AA 為稜鏡頂角。

選項分析

已知條件:

  • 材質:樹脂(resin),折射率 n=1.50n = 1.50
  • 頂角:A=25°A = 25°

代入薄稜鏡公式:

Dm=A(n1)=25°×(1.501)=25°×0.50=12.50°D_m = A(n - 1) = 25° \times (1.50 - 1) = 25° \times 0.50 = 12.50°

(A) 37.50° — 計算錯誤,可能誤用 Dm=A×n=25×1.5=37.5°D_m = A \times n = 25 \times 1.5 = 37.5°,沒有減去 1。❌

(B) 25.00° — 此為頂角本身,未套用折射率計算。❌

(C) 16.67° — 可能誤用 Dm=A/(n1)D_m = A / (n-1) 或其他錯誤公式,計算結果不符。❌

(D) 12.50°Dm=25°×(1.501)=12.50°D_m = 25° \times (1.50 - 1) = 12.50°。✅ 正確答案

答案解析

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