108年:眼光概要(2)

一+10.00 D 薄鏡片( n=1.54)掉到水中( n=1.33),此鏡片在水中的屈光度為多少?

A+3.89 D
B+8.64 D
C+11.58 D
D+25.71 D

詳細解析

本題觀念:

鏡片在不同介質中的屈光度(power)會隨周圍介質的折射率而改變。薄鏡片製造商公式(lensmaker's equation)中,鏡片度數取決於鏡片材料折射率與周圍介質折射率的相對差異。本題考查鏡片沉入水中後度數的計算。

選項分析

(A) +3.89 D 依正確公式計算(詳見答案解析),鏡片沉入水中後度數為 +3.89 D+3.89\ D,此為正確答案。

(B) +8.64 D 可能由於計算失誤或使用錯誤公式(如未正確帶入水的折射率),不正確。

(C) +11.58 D 度數高於空氣中的 +10.00 D,物理上不合理——鏡片沉入水中後因折射率差縮小,度數必然減少,而非增加。此選項錯誤。

(D) +25.71 D 度數大幅增加,與物理原理完全相反,不正確。

答案解析

薄鏡片製造商公式(Lensmaker's Equation)

在空氣(nair=1n_{air} = 1)中: Pair=(nL1)(1R11R2)P_{air} = (n_L - 1)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right)

在介質 nmn_m 中:

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