110年:視覺光學

若二雙凸鏡片折射率分別為1.56與1.74,其厚度相同、曲率半徑相同,何者屈光力較大?

A兩者相等
B折射率1.56之鏡片
C折射率1.74之鏡片
D無法判斷

詳細解析

本題觀念:

本題考查鏡片製造者方程式(Lensmaker's Equation),探討在厚度相同、曲率半徑相同的條件下,折射率(refractive index)不同的兩片雙凸鏡片(biconvex lens),何者具有較大的屈光力(refractive power)。核心概念是折射率越高,屈光力越大。

選項分析

(A) 兩者相等 — 錯誤。折射率不同的鏡片,即使幾何形狀完全相同,屈光力也不同。

(B) 折射率1.56之鏡片 — 錯誤。根據鏡片製造者方程式,折射率越低,屈光力越小。

(C) 折射率1.74之鏡片 — ✅ 正確。折射率較高的鏡片,在相同幾何條件下具有較大的屈光力。

(D) 無法判斷 — 錯誤。根據鏡片製造者方程式,在已知折射率、曲率半徑和厚度的條件下,可以明確計算並比較屈光力。

答案解析

薄鏡片鏡片製造者方程式(Thin Lens Lensmaker's Equation)

1f=(n1)(1R11R2)\frac{1}{f} = (n-1)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right)

其中:

  • ff:焦距(m)
  • nn:鏡片折射率
  • R1R_1:第一面曲率半徑(m),凸面為正
  • R2R_2:第二面曲率半徑(m),凸面為負(依符號規則)

屈光

...(解析預覽)...