111年:眼光概要

有一新月型凹透鏡,折射率為1.5,若前表面屈光度為+5.00 D,後表面曲率半徑為5 cm,此鏡片的屈光度應為何?

A-3.00 D
B-4.00 D
C-5.00 D
D-6.00 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查薄透鏡屈光度計算,利用各表面屈光力相加(thin lens approximation)求新月形凹透鏡(meniscus concave lens)的總屈光度。關鍵在於正確計算後表面屈光力(需注意符號規則)。

選項分析

已知條件:

  • 新月型凹透鏡(meniscus concave lens)
  • 折射率:n=1.5n = 1.5
  • 前表面屈光度:F1=+5.00 DF_1 = +5.00 \text{ D}(前表面為凸面,屈光力為正)
  • 後表面曲率半徑:R2=5 cm=0.05 mR_2 = 5 \text{ cm} = 0.05 \text{ m}

第一步:計算後表面屈光力

對於新月型凹透鏡,後表面亦為凸面(兩個表面曲率中心在同一側),但從光線出射方向來看,後表面是由玻璃(n=1.5n=1.5)進入空氣(n=1.0n=1.0)。

後表面的曲率半徑符號:新月型凹透鏡的後表面,其曲率中心在透鏡前方(入射光側),故 R2R_2 符號為正(+0.05+0.05 m)。

後表面屈光力公式: F2=noutninR2=1.01.5+0.05=0.50.05=10.00 DF_2 = \frac{n_{out} - n_{in}}{R_2} = \frac{1.0 - 1.5}{+0.05} = \frac{-0.5}{0.05} = -10.00 \text{ D}

第二步:計算薄透鏡總屈光度

薄透鏡近似下(thin lens appr

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