112年:眼光概要

有一雙凸薄透鏡的折射率為1.50作為光學矯正鏡片,若其前表面和後表面的曲率半徑均為50 cm,則此鏡片的屈光力為多少?

A+1.25 D
B+1.50 D
C+1.75 D
D+2.00 D

詳細解析

本題觀念:

薄透鏡製造者方程式(lensmaker's equation)計算雙凸透鏡的屈光力

選項分析

已知條件:

  • 折射率 n = 1.50
  • 雙凸薄透鏡(biconvex thin lens)
  • 前表面曲率半徑 R₁ = +50 cm = +0.50 m(凸面,中心在右側,正值)
  • 後表面曲率半徑 R₂ = -50 cm = -0.50 m(凸面,中心在左側,負值)

薄透鏡製造者方程式:

P=1f=(n1)(1R11R2)P = \frac{1}{f} = (n-1)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right)

代入:

P=(1.501)(1+0.5010.50)=0.50×(2+2)=0.50×4=+2.00 DP = (1.50 - 1)\left(\frac{1}{+0.50} - \frac{1}{-0.50}\right) = 0.50 \times (2 + 2) = 0.50 \times 4 = +2.00\text{ D}

(A) +1.25 D 錯誤。可能計算過程使用錯誤的符號慣例或混淆曲率半徑的正負值。

(B) +1.50 D 錯誤。可能僅計算單一折射面的貢獻,或忽略了兩個表面的合計。

(C) +1.75 D 錯誤。計算過程有誤差,可能混用單位(如混用 cm 與 m 未完整換算)。

(D) +2.00 D 正確。依薄透鏡製造者方程式正確計算結果。

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