106年:視覺光學(1)

有關鏡片製造方程式( the lensmaker’s equation ),下列何者錯誤?

A成像的位置取決於物體的位置
B鏡片放在空氣中與放在水中的折射能力會不同
C物體靠近鏡片多少距離,成像就遠離鏡片多少距離
D鏡片的折射能力取決於折射係數與表面曲率

詳細解析

本題觀念:

鏡片製造方程式(lensmaker's equation)及薄透鏡成像規則

此為反向題,問「下列何者錯誤」。需找出描述有誤的選項。

選項分析

鏡片製造方程式(lensmaker's equation):

1f=(nln01)(1R11R2)\frac{1}{f} = \left(\frac{n_l}{n_0} - 1\right)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right)

薄透鏡方程式(Gaussian thin lens equation):

1di=1f1do\frac{1}{d_i} = \frac{1}{f} - \frac{1}{d_o}

(A) 「成像的位置取決於物體的位置」✅ 正確陳述。 由 di=fdodofd_i = \frac{f \cdot d_o}{d_o - f} 可知,像距 did_i 隨物距 dod_o 改變而改變。

(B) 「鏡片放在空氣中與放在水中的折射能力會不同」✅ 正確陳述。 鏡片製造方程式中含 n0n_0(周圍介質折射率)。空氣(n01.0n_0 \approx 1.0)與水(n01.33n_0 \approx 1.33)不同,故相同鏡片屈光力不同。

(C) 「物體靠近鏡片多少距離,成像就遠離鏡片多少距離」❌ 錯誤陳述(= 答案)。 此為線性對稱的錯誤假設。實際上物

...(解析預覽)...