109年:配鏡學(3)

有一稜鏡由折射率1.5的材質所製成,其頂角呈6度,利用薄稜鏡的近似值,其偏移角為多少度?

A2.2度
B3度
C3.8度
D4度

詳細解析

本題觀念:

本題考查薄稜鏡(thin prism)近似值公式,計算稜鏡的偏移角(angle of deviation)。薄稜鏡近似適用於頂角(apex angle)較小的稜鏡,此時可以用簡化公式直接計算,而不需要使用複雜的折射定律(Snell's law)進行完整推導。

選項分析

薄稜鏡近似公式: δ=(n1)×A\delta = (n - 1) \times A

其中:

  • δ\delta = 偏移角(angle of deviation,單位:度)
  • nn = 折射率(refractive index)
  • AA = 稜鏡頂角(apex angle,單位:度)

代入本題數據:

  • n=1.5n = 1.5
  • A=6°A = 6°

δ=(1.51)×6°=0.5×6°=3°\delta = (1.5 - 1) \times 6° = 0.5 \times 6° = 3°

(A) 2.2 度 — 代入計算結果不符,❌

(B) 3 度 — 與計算結果完全一致,✅ 正確答案

(C) 3.8 度 — 非此公式結果,❌

(D) 4 度 — 若直接用 n×A=1.5×6=9n \times A = 1.5 \times 6 = 9(或其他錯誤算法),❌

答案解析

薄稜鏡公式推導背景:

一般稜鏡的偏移角計算需要完整應用 Snell's

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