111年:視覺光學

一望遠鏡物鏡+10 D,目鏡-50 D,則此望遠鏡鏡筒長度為何?

A16 cm
B12 cm
C8 cm
D6 cm

詳細解析

本題觀念:

本題考查**伽利略望遠鏡(Galilean telescope)**的鏡筒長度計算。伽利略望遠鏡由一片正度數(會聚)物鏡和一片負度數(發散)目鏡組成,其鏡筒長度等於物鏡與目鏡焦距的代數和。

選項分析

(A) 16 cm ❌ 此數值為 fobj+feye|f_{obj}| + |f_{eye}| 的絕對值相加(10 + 6 = 16 cm),未考慮目鏡為負焦距的特性,計算方式錯誤。

(B) 12 cm ❌ 此為干擾選項,不符合計算結果。

(C) 8 cm ✅ 正確答案。依據伽利略望遠鏡鏡筒長度公式計算,結果為 8 cm(詳見答案解析)。

(D) 6 cm ❌ 此數值接近目鏡的焦距絕對值,並非鏡筒長度的正確計算結果。

答案解析

本題答案為 (C) 8 cm

已知條件:

  • 物鏡(objective)度數:Pobj=+10 DP_{obj} = +10 \text{ D}
  • 目鏡(eyepiece)度數:Peye=50 DP_{eye} = -50 \text{ D}

Step 1:計算各鏡片焦距

fobj=1Pobj=1+10=+0.1 m=+10 cmf_{obj} = \frac{1}{P_{obj}} = \frac{1}{+10} = +0.1 \text{ m} = +10 \text{ cm}

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