106年:視覺光學(1)

有關眼鏡鏡片的像差,下列何者正確?

A球面像差是因為鏡片在邊緣的部分發生折射的程度較中心小
B彗星像差是因為距離光軸越遠的位置,偏離實際焦點的位置越少
C正鏡片將呈現枕狀畸變
D斜向散光的像差為單一個點

詳細解析

本題觀念:

本題考查眼鏡鏡片常見像差(lens aberrations)的種類與成因,包括球面像差(spherical aberration)、彗星像差(coma aberration)、畸變(distortion,包括枕狀/桶狀)及斜向散光(oblique astigmatism)。本題為正向題,問「何者正確」。

選項分析

(A) 「球面像差是因為鏡片在邊緣的部分發生折射的程度較中心」→ 錯誤。球面像差(spherical aberration)的成因恰恰相反:邊緣(marginal rays)的折射程度大於中心(paraxial rays)。邊緣光線被過度折射,聚焦點比中心光線更靠近鏡片,導致焦點不一致。

(B) 「彗星像差是因為距離光軸越遠的位置,偏離實際焦點的位置越」→ 錯誤。彗星像差(coma aberration)的特點是:距離光軸越遠的光線,偏離焦點的程度越(非越少),在影像上形成彗星尾巴狀的彌散,且彌散程度隨距軸距離增加而加重。

(C) 「正鏡片將呈現枕狀畸變(pincushion distortion)」→ 正確。正鏡片(plus/convex lens)的放大率(magnification)隨距光軸越遠而越大,導致周邊影像向外拉伸,方格圖案的邊線向內凹入,

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