107年:視覺光學(2)

承上題【空氣中有一玻璃球面薄透鏡,折射率為 1.52,其前表面曲率半徑為 +8.00 cm,後表面曲率半徑為 -4.00 cm,其屈光度最接近下列何者?】,請問其第二焦距( secondary focal length )最接近下列何者?

A+5.12 cm
B+8.00 cm
C+15.38 cm
D+23.40 cm

詳細解析

本題觀念:

本題為「承上題」連續題,承接 Q57527 計算結果(透鏡屈光度 P = +19.5 D),考查**第二焦距(secondary focal length, f2f_2)**的計算。第二焦距即平行光(來自左方無窮遠處)經透鏡折射後,匯聚於光軸上的距離。

選項分析

薄透鏡第二焦距(透鏡在空氣中):

f2=1Pf_2 = \frac{1}{P}

上題已知 P = +19.5 D(單位:m⁻¹),代入:

f2=119.5 m=0.05128 m=5.128 cm+5.12 cmf_2 = \frac{1}{19.5} \text{ m} = 0.05128 \text{ m} = 5.128 \text{ cm} \approx +5.12 \text{ cm}

(A) +5.12 cm1/19.50.051281/19.5 \approx 0.05128 m = 5.128 cm ≈ +5.12 cm

(B) +8.00 cm → 對應 P = 12.5 D,此為 1/R11/R_1 的數值,非透鏡總屈光度,排除。

(C) +15.38 cm → 對應 P = 6.5 D(若誤計算為 +6.5 D 即選項 B 的錯誤結果),1/6.50.15381/6.5 \approx 0.1538 m = 15.38 cm,排除。

(D) +23.40 cm → 對應約 4.27 D,無對應合理計算路徑,排除。

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