109年:眼光概要(3)

一近視眼鏡片處方為-4.00 D,關於此鏡片之敘述,下列何者正確?

A此鏡片為焦距20公分的凹透鏡
B此鏡片為焦距25公分的凹透鏡
C此鏡片為焦距20公分的凸透鏡
D此鏡片為焦距25公分的凸透鏡

詳細解析

本題觀念:

鏡片度數(lens power)與焦距(focal length)的換算關係

選項分析

(A) 此鏡片為焦距20公分的凹透鏡 計算:f=1P=14.00=0.25 m=25 cmf = \frac{1}{P} = \frac{1}{-4.00} = -0.25\text{ m} = -25\text{ cm},焦距為 25 公分,非 20 公分,故錯誤。

(B) 此鏡片為焦距25公分的凹透鏡 近視鏡片處方 4.00 D-4.00\text{ D} 為負度數,表示為凹透鏡(發散透鏡)。利用公式 f=1Pf = \frac{1}{P},代入 P=4.00 DP = -4.00\text{ D}D=m1\text{D} = \text{m}^{-1}),得焦距 f=0.25 m=25 cm|f| = 0.25\text{ m} = 25\text{ cm}。凹透鏡焦距為負值(虛焦點),但習慣上描述焦距大小為 25 公分。此選項正確。

(C) 此鏡片為焦距20公分的凸透鏡 負度數鏡片為凹透鏡,非凸透鏡;焦距計算亦錯誤(20 cm),故錯誤。

(D) 此鏡片為焦距25公分的凸透鏡 負度數鏡片為凹透鏡,非凸透鏡,故錯誤。

答案解析

鏡片度數(dioptric power, P)與焦距(focal length, f)的關係:

P=1fP = \frac{1}{f}

其中 ff 以公尺(m)為單位,$

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