107年:視覺光學(2)

光線從某介質( n=1.5)由左至右進入一曲率半徑為 -10 cm的球面玻璃( n=1.7),試計算其折射面的屈光度為何?

A-1.00 D
B-2.00 D
C+1.00 D
D+2.00 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查球面折射面(spherical refracting surface)的屈光度計算。當光線從一種介質進入另一種介質,通過具有曲率的界面時,折射面的屈光力(power)由介質折射率差與曲率半徑決定。

選項分析

折射面屈光力公式(Lensmaker's surface power formula): P=n2n1RP = \frac{n_2 - n_1}{R} 其中:

  • n1n_1 = 入射側介質折射率 = 1.5
  • n2n_2 = 折射側介質折射率 = 1.7
  • RR = 曲率半徑(radius of curvature),以公尺(m)代入

題目給定:R=10 cm=0.10 mR = -10\text{ cm} = -0.10\text{ m}(曲率中心在界面左側,為負值)

P=1.71.50.10=0.20.10=2.00 DP = \frac{1.7 - 1.5}{-0.10} = \frac{0.2}{-0.10} = -2.00\text{ D}

(A) -1.00 D — 計算有誤,若 R=0.20 mR = -0.20\text{ m} 才會得到此值。

(B) -2.00 D — 正確。代入公式得 P=0.20.10=2.00 DP = \frac{0.2}{-0.10} = -2.00\text{ D}

(C) +1.00 D — 符號錯誤,n2n1=+0.2n_2 - n_1 = +0.2 為正,但 RR

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