109年:眼光概要(2)

一實物體(real object )位於+5.00 D凸透鏡前25公分,其影像與透鏡之距離為何?

A11.11公分
B20公分
C30公分
D100公分

詳細解析

本題觀念:

本題考查薄透鏡公式(thin lens formula)/ 聚散度公式(vergence formula)的計算,為驗光學光學基礎。已知一個 +5.00 D 凸透鏡,物體位於透鏡前 25 公分,求成像位置(像距)。

選項分析

公式選擇:

驗光學中使用聚散度(vergence)公式L=L+FL' = L + F 其中:

  • LL(入射聚散度)=nu= \dfrac{n}{u}uu 為物距(以公尺計,物體在透鏡左側取負號
  • FF(透鏡屈光力)=+5.00 D= +5.00\ \text{D}
  • LL'(出射聚散度)=nv= \dfrac{n'}{v}vv 為像距(正值表示在透鏡右側)

代入數值:

物體距離 u=25 cm=0.25 mu = -25\ \text{cm} = -0.25\ \text{m}(實物在透鏡前方,取負)

L=1u=10.25=4.00 DL = \frac{1}{u} = \frac{1}{-0.25} = -4.00\ \text{D}

L=L+F=4.00+5.00=+1.00 DL' = L + F = -4.00 + 5.00 = +1.00\ \text{D}

v=1L=1+1.00=+1.00 m=100 cmv = \frac{1}{L'} = \frac{1}{+1.00} = +1.00\ \text{m} = 100\ \text{cm}

像距為 +100 公分(正值代表實像,成

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