108年:視覺光學(1)

一片第二焦距為+40.00 cm 的薄透鏡與第二片薄透鏡接合,此複合透鏡的第二焦距為+25.00 cm ,則第二片薄透鏡的第二焦距為多少?

A+1.50 cm
B+6.50 cm
C+15.38 cm
D+66.67 cm

詳細解析

本題觀念:

本題考察薄透鏡接合(thin lenses in contact)的屈光度疊加原則。當兩片薄透鏡緊密接合時,合成屈光度等於各透鏡屈光度之和:Ptotal=P1+P2P_{total} = P_1 + P_2,等效地,1F=1f1+1f2\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}

選項分析

計算步驟:

已知條件:

  • 第一片薄透鏡第二焦距:f1=+40.00 cm=+0.40 mf_1' = +40.00\text{ cm} = +0.40\text{ m}
  • 複合透鏡第二焦距:F=+25.00 cm=+0.25 mF' = +25.00\text{ cm} = +0.25\text{ m}
  • 求第二片薄透鏡第二焦距 f2f_2'

屈光度計算: P1=1f1=1+0.40=+2.50 DP_1 = \frac{1}{f_1'} = \frac{1}{+0.40} = +2.50\text{ D} Ptotal=1F=1+0.25=+4.00 DP_{total} = \frac{1}{F'} = \frac{1}{+0.25} = +4.00\text{ D}

依疊加原則求 P2P_2 P2=PtotalP1=+4.002.50=+1.50 DP_2 = P_{total} - P_1 = +4.00 - 2.50 = +1.50\text{ D}

換算焦距:

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