109年:眼光概要(3)
有關光線經過三稜鏡折射,下列敘述何者正確?
A光線會偏向稜鏡底部方向,影像會偏向稜鏡頂端方向
B光線會偏向稜鏡頂端方向,影像會偏向稜鏡底部方向
C光線會偏向稜鏡底部方向,影像會偏向稜鏡底部方向
D光線會偏向稜鏡頂端方向,影像會偏向稜鏡頂端方向
詳細解析
本題觀念:
本題考查稜鏡(prism)的基本光學特性:光線(light ray)與影像(image)在通過稜鏡後的偏移方向。這是驗光生考試的經典考點,需區分「光線偏折方向」與「影像位移方向」的不同。
選項分析
稜鏡基本定律:
- 光線(ray of light) → 偏向稜鏡**底部(base)**方向
- 影像(image) → 偏向稜鏡**頂端(apex)**方向
兩者方向相反。
(A) 光線偏向稜鏡底部方向,影像偏向稜鏡頂端方向 ✅:完全正確,符合稜鏡光學基本定律。
(B) 光線偏向稜鏡頂端方向,影像偏向稜鏡底部方向:光線與影像方向均描述錯誤,顛倒了兩者。
(C) 光線偏向稜鏡底部方向,影像偏向稜鏡底部方向:光線方向正確,但影像方向錯誤(影像應偏向頂端)。
(D) 光線偏向稜鏡頂端方向,影像偏向稜鏡頂端方向:光線方向錯誤(光線應偏向底部),影像方向正確,但組合整體錯誤。
答案解析
稜鏡(prism)由兩個非平行折射面組成,頂角(apex)處較薄,底部(base)處較厚。光線通過稜鏡時,依折射定律(Snell's law),光線向較厚的底部方向偏折,這是因為光線在進入和離開稜鏡時,兩次折射均使光線向底部彎曲。
然而,觀察者看到的**虛像(virtual image)**位置與
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