一透鏡的第一焦點位於透鏡前 20 cm，透鏡折射率為 1.5，此透鏡之屈光度為何？

本題觀念：

透鏡屈光度（lens power）與第一焦點（first focal point）位置的關係，以及焦距正負號的判定。

選項分析

本題給定：第一焦點位於透鏡前 20 cm，透鏡折射率為 1.5。

關鍵公式推導：

對於薄透鏡（thin lens），透鏡屈光度與第一焦距（$f_1$）和第二焦距（$f_2$）的關係為：

$F = -\frac{n_1}{f_1} = \frac{n_2}{f_2}$

其中 $n_1$、$n_2$ 分別為物方和像方介質折射率。對於置於空氣中的薄透鏡，$n_1 = n_2 = 1$（空氣），因此：

$F = -\frac{1}{f_1} = \frac{1}{f_2}$

第一焦點的位置定義：

第一焦點（front focal point, F₁）是物方焦點——從此點發出的光線通過透鏡後會平行射出。若第一焦點位於透鏡前方（物方），根據符號規則，$f_1$ 為負值：

$f_1 = -0.20 \text{ m}$

（距離透鏡前方 20 cm = 0.20 m，方向為負）

計算屈光度：

$F = -\frac{1}{f_1} = -\frac{1}{-0.20} = +5.00 \text{ D}$

注意：題目提及折射率 1.5 為透鏡材質折射率，

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