106年:視覺光學(3)

由一 +10.0 D接目鏡及一 +4.0 D接物鏡組成之天文望遠鏡,則此天文望遠鏡的管長約為多少 cm?

A10
B15
C30
D35

詳細解析

本題觀念:

天文望遠鏡(astronomical telescope)由接物鏡(objective lens)與接目鏡(eyepiece lens)組成。在正常調節狀態(normal adjustment,最終像成於無限遠)下,望遠鏡的管長(tube length)等於兩鏡焦距之和。

選項分析

首先由鏡片度數(diopters)換算焦距(focal length):

f=1D(單位:公尺)f = \frac{1}{D} \quad (\text{單位:公尺})

  • 接目鏡:+10.0 Dfe=110=0.10 m=10 cm+10.0\text{ D} \Rightarrow f_e = \frac{1}{10} = 0.10\text{ m} = 10\text{ cm}
  • 接物鏡:+4.0 Dfo=14=0.25 m=25 cm+4.0\text{ D} \Rightarrow f_o = \frac{1}{4} = 0.25\text{ m} = 25\text{ cm}

管長公式:

L=fo+fe=25+10=35 cmL = f_o + f_e = 25 + 10 = 35\text{ cm}

(A) 10 cm:僅為接目鏡焦距,未加接物鏡焦距,計算不完整。

(B) 15 cm:無對應物理意義,計算有誤。

(C) 30 cm:可能混淆兩鏡焦距(如誤將接物鏡算成 20 cm),計算有誤。

(D) 35 cm:正確。$f_o + f_e =

...(解析預覽)...