109年:視覺光學(2)

在空氣中,一透鏡之第二焦距與光源同側,距離透鏡40公分處,此透鏡之屈光力為何?

A+2.50 D
B-2.50 D
C+25.00 D
D-25.00 D

詳細解析

本題觀念:

透鏡第二焦點(second focal point, FF')的定義:平行入射光線經透鏡折射後會聚(或發散延長線後交於)的點,位於出射光側(transmitted side)。本題關鍵:「第二焦距與光源同側」— 即 FF' 與物體(光源)在同一側,這代表透鏡為發散透鏡(concave/diverging lens),焦距為負值,屈光力為負值

選項分析

(A) ❌ +2.50 D — 正屈光力為凸透鏡,其第二焦點在出射光側(與光源對側),不符。

(B)正確答案 — -2.50 D。第二焦點在與光源同側(負焦距),焦距 f=40 cm=0.40 mf = -40 \text{ cm} = -0.40 \text{ m},屈光力 P=1f=10.40=2.50 DP = \frac{1}{f} = \frac{1}{-0.40} = -2.50 \text{ D}

(C) ❌ +25.00 D — 計算錯誤(未換算單位,40 cm ≠ 0.4 m 錯誤地用 4 m;且符號錯誤)。

(D) ❌ -25.00 D — 符號正確(負值),但計算錯誤:若以 40 cm 直接代入未換算(10.40\frac{1}{0.40} 而誤用 4040)。

答案解析

判斷透鏡種類

第二焦點(FF')定義上

...(解析預覽)...