114年:眼光概要

有一點光源在+20.00 D 鏡片前方5 cm處入射經過10 cm距離後遇到另一屈光度數為-2.00 D的鏡片,則最後成像位置位於何處?

A+20.00 D 鏡片前方40 cm處
B+20.00 D 鏡片前方50 cm處
C-2.00 D鏡片後方40 cm處
D-2.00 D鏡片前方40 cm處

詳細解析

本題觀念:

本題考核多鏡片系統的逐步驗度法(step-along vergence method)。光線通過第一片鏡片後,以其成像位置作為第二片鏡片的物距,再次套用薄鏡片公式,逐步求得最終成像位置。

選項分析

(A) +20.00 D 鏡片前方 40 cm 處 — 正確(詳見答案解析)。最終成像為虛像,位於第二片鏡片左側 50 cm,換算後距第一片鏡片前方 40 cm。

(B) +20.00 D 鏡片前方 50 cm 處 — 錯誤。忽略了兩片鏡片之間 10 cm 的間距,未正確換算到第一片鏡片的參考位置。

(C) -2.00 D 鏡片後方 40 cm 處 — 錯誤。-2.00 D 鏡片的出射光線為發散光,成像為虛像,位於鏡片左方(入射側),而非右方。

(D) -2.00 D 鏡片前方 40 cm 處 — 錯誤。計算所得虛像在第二片鏡片左方 50 cm,而非 40 cm。

答案解析

使用逐步驗度法(step-along method),以公式 L=L+FL' = L + F(其中 LL 為入射驗度、FF 為鏡片度數、LL' 為出射驗度):

第一步:通過 +20.00 D 鏡片

物體在鏡片前方 5 cm = 0.05 m,入射驗度為:

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