106年:視覺光學(1)
當使用屈光力為 P的正透鏡,在距離 25 cm的地方觀察物體時,請問其角放大率 (angular magnification ),下列何者正確?
AP/2倍
BP/3倍
CP/4倍
DP/5倍
詳細解析
本題觀念:
放大鏡(simple magnifier)的角放大率(angular magnification)公式
此題考核使用正透鏡作為放大鏡時,其角放大率的計算。角放大率的定義是:使用放大鏡後視角(θ_image)與裸眼在近點距離所見視角(θ_object)之比值。
選項分析
設定條件:
- 使用屈光力 的正透鏡(凸透鏡)
- 觀察距離:近點(near point)= 25 cm(標準近點距離)
角放大率公式推導:
放大鏡在**眼睛放鬆(看遠)**狀態下,物體置於前焦點(focal point),虛像在無窮遠,此時角放大率為:
其中 = 近點距離 = 25 cm, = 焦距(cm)。
因為 ,即 cm,代入:
(A) 倍 — 錯誤。此為近點距離 50 cm 時的公式。
(B) 倍 — 錯誤。此為近點距離 33 cm 的近似值,非標準值。
(C) 倍 — 正確。近點 25 cm
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