107年:配鏡學(1)

下列常用於矯正鏡片的材料中,在未鍍膜之前,何者的光線穿透率( transmittance )最高?

A冕玻璃( n = 1.523 )
B聚碳酸酯( polycarbonate )( n = 1.586 )
C高折射率樹脂( n = 1.74)
DCR-39(n = 1.498 )

詳細解析

本題觀念:

本題考查矯正鏡片材料在未鍍膜狀態下的光線穿透率(transmittance)。穿透率與材料的折射率及表面反射損耗有關:折射率愈高,因菲涅耳反射(Fresnel reflection)造成的表面光能損失愈多,穿透率因而降低。

選項分析

(A) 冕玻璃(n = 1.523) 折射率 1.523,表面反射稍大。冕玻璃光學品質優異,但因玻璃密度高,其 Abbe 數(58.5)與 CR-39 相近,穿透率約 90–91%,低於 CR-39。

(B) 聚碳酸酯(polycarbonate)(n = 1.586) 折射率 1.586,Abbe 數僅 30,色差大。折射率愈高,表面反射率增加,穿透率降低,約 88–89%。

(C) 高折射率樹脂(n = 1.74) 折射率高達 1.74,表面反射損耗最嚴重,穿透率為選項中最低,約 85–87%。

(D) CR-39(n = 1.498) CR-39 的折射率為四者中最低(1.498),依菲涅耳反射公式,折射率愈低,表面反射率愈小,穿透率愈高。未鍍膜 CR-39 在可見光波段穿透率可達約 92%,是所有光學塑膠材料中透光率最高者,Abbe 數高達 58–59,色差最小,光學品質接近玻璃。

答案解析

光線在介質介面的表面反射率(R)依菲涅耳公式在正入射

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