108年:眼光概要(2)

當白光入射鏡片時,不同光線波長引起折射率變化不同而產生色散現象,反映鏡片的色散能力,通常用色散係數(又稱阿貝數)來表達,下列敘述何者錯誤?

A阿貝數的大小可用來衡量鏡片成像的清晰程度
B阿貝數越大,色散就越大
C阿貝數越小,折射率越高
D鏡片通常都存在色散,但在鏡片中心色散因素可忽略

詳細解析

本題觀念:

阿貝數(Abbe number),又稱色散係數(V-number 或 constringence),是衡量光學材料色散能力的重要指標。本題為反向題(問「何者錯誤」),考查考生對阿貝數與色散、折射率三者關係的理解。

選項分析

本題為反向題,用 ✅ 標記正確陳述,❌ 標記錯誤陳述(=答案)。

(A) 阿貝數的大小可用來衡量鏡片成像的清晰程度 ✅ 正確。阿貝數越高,色散越小,色差(chromatic aberration)越低,成像越清晰。CR-39 塑膠鏡片阿貝數約 58,成像品質優良;聚碳酸酯(polycarbonate)鏡片阿貝數約 30,色差明顯。阿貝數確實是評估鏡片成像品質的重要指標。

(B) 阿貝數越大,色散就越大 ❌(錯誤,為本題答案) 錯誤。阿貝數(V)的定義為: V=nd1nFnCV = \frac{n_d - 1}{n_F - n_C} 其中 ndn_dnFn_FnCn_C 分別為黃光(589 nm)、藍光(486 nm)、紅光(656 nm)的折射率。分母 (nFnC)(n_F - n_C) 代表色散大小:色散越大,分母越大,阿貝數(V)越。因此,阿貝數越大,色散越小,而非越大。

(C) 阿貝數越小,折射率越高 ✅ 正確。在實際光學材料中,折射率與阿貝數呈負相關:高折射率材料(如 $n=1.7

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