110年:視覺光學

使用聚碳酸酯(n = 1.58)磨成屈光力+6.00 DS 的鏡片,其阿貝數為30,求此鏡片的色像差?

A0.10 D
B0.20 D
C1.00 D
D2.00 D

詳細解析

本題觀念:

本題考察鏡片色像差(chromatic aberration)的計算,核心公式是利用阿貝數(Abbe number, V)與鏡片屈光力(lens power, F)求縱向色像差(longitudinal chromatic aberration, LCA)。

色像差是指鏡片對不同波長光線的折射力不同,導致各色光焦點無法聚集於同一位置的光學缺陷。阿貝數(又稱色散係數)量化了材料的色散程度,數值越小表示色散越大、色像差越嚴重。聚碳酸酯(polycarbonate)的阿貝數約為30,是常見光學材料中較低者。

選項分析

縱向色像差(LCA)的計算公式:

LCA=FV\text{LCA} = \frac{F}{V}

其中 FF 為鏡片屈光力,VV 為阿貝數。

代入本題數值:

LCA=+6.00 D30=0.20 D\text{LCA} = \frac{+6.00 \text{ D}}{30} = 0.20 \text{ D}

(A) 0.10 D — 計算錯誤,可能是誤用了不同公式或數值,不正確。

(B) 0.20 D — 正確。6.00÷30=0.206.00 \div 30 = 0.20 D,符合公式計算結果。

(C) 1.00 D — 計算錯誤,可能誤用了阿貝數 6.00 除以屈光力 6.00 等方式計算。

(D) 2.00 D — 計算錯誤,數值過大。

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