106年:視覺光學(3)

克卜勒望遠鏡( Keplerian telescope )的焦點位於:

A接目鏡後
B接物鏡前
C介於接目鏡與接物鏡間
D不存在

詳細解析

本題觀念:

克卜勒望遠鏡(Keplerian telescope)是由兩個正(凸)透鏡組成的折射式望遠鏡:接物鏡(objective lens)與接目鏡(eyepiece)。其關鍵光學特性是整體系統構成望遠(afocal)系統:平行光入射後,出射光仍為平行光,系統的等效焦距為無限大,因此整體系統沒有真實焦點

選項分析

(A) 接目鏡後:若整體焦點在接目鏡後,代表系統有真實焦點,這不是望遠(afocal)系統的特性;此外伽利略望遠鏡(Galilean telescope)使用負目鏡,虛像不在接目鏡後方形成真實焦點。

(B) 接物鏡前:接物鏡前是物體所在位置,並非焦點所在。

(C) 介於接目鏡與接物鏡間:這描述的是**中間實像(intermediate real image)**的位置,即接物鏡後焦點與接目鏡前焦點重合處。雖然鏡筒內確實存在此中間像,但它是中間像,不是整個系統的「焦點」。

(D) 不存在:克卜勒望遠鏡整體是 afocal 系統,無限遠的平行光通過後仍出射平行光,整個系統沒有單一的真實焦點。正確答案

答案解析

克卜勒望遠鏡的組成:接物鏡焦距 fobjf_{obj}(正值)+ 接目鏡焦距 feyef_{eye}(正值),兩鏡間距 =fobj+feye= f_{obj} + f_{eye}

系統的等效屈

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