106年:視覺光學(1)

一位配戴 +10.0 D近視眼鏡的人,其鏡片材質的阿貝數值( Abbe number )為 40,當透過光心下方 10 mm處閱讀時,會產生多少的色像差?

A0.10 稜鏡度
B0.20 稜鏡度
C0.25 稜鏡度
D0.40 稜鏡度

詳細解析

本題觀念:

**橫向色像差(transverse chromatic aberration, TCA)**是指光線通過透鏡光心以外的位置時,因鏡片材質對不同波長光線的折射率差異,造成不同色光的稜鏡效應不同,使影像邊緣出現色暈。TCA 的大小可用以下公式計算:

TCA=F×cV\text{TCA} = \frac{F \times c}{V}

其中:

  • FF = 鏡片屈光力(Diopters)
  • cc = 離光心距離(公分,cm)
  • VV = 阿貝數(Abbe number)

選項分析

代入本題數值:

  • F=+10.0F = +10.0 D(注意:原題寫 +10.0 D 近視眼鏡,應為遠視或高度正度數鏡片,以數值計算為主)
  • c=10 mm=1 cmc = 10 \text{ mm} = 1 \text{ cm}
  • V=40V = 40

TCA=10×140=1040=0.25 稜鏡度\text{TCA} = \frac{10 \times 1}{40} = \frac{10}{40} = 0.25 \text{ 稜鏡度}

(A) 0.10 稜鏡度 — 錯誤。可能誤用 c=10c = 10 mm 而未換算為 cm 就直接帶入(但公式要求 cm 單位),或誤用其他公式。

(B) 0.20 稜鏡度 — 錯誤。

(C) 0.25 稜鏡度 — ✅ 正確。代入公式完全吻合。

*(D) 0.40 稜鏡度

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