106年:配鏡學(1)

球柱面透鏡的成像區是史特爾姆間隔(interval of Sturm),若是此透鏡垂直方向之屈折力為+3.00 D,水平方向之屈折力為+1.00 D,則此區域中成像最清晰處在何處?

A垂直方向之焦點
B最小朦朧環處
C水平方向之焦點
D此區域各點一樣清晰

詳細解析

本題觀念:

球柱面透鏡(spherocylindrical lens)的成像特性:平行光通過球柱面透鏡後,不會聚焦於單一點,而是形成兩條相互垂直的焦線(focal lines),兩焦線之間的區域稱為史特爾姆圓錐(conoid of Sturm),其中的間隔稱為史特爾姆間隔(interval of Sturm)。在兩焦線的屈光度中點(dioptric midpoint),形成最小朦朧環(circle of least confusion,CLC),是此區域中影像最接近清晰的位置。

選項分析

本題透鏡:垂直方向屈折力 FV=+3.00F_V = +3.00 D,水平方向屈折力 FH=+1.00F_H = +1.00 D。

兩焦線位置:

  • 垂直方向焦線(horizontal focal line)位於 1+3.00=33.3\frac{1}{+3.00} = 33.3 cm 處
  • 水平方向焦線(vertical focal line)位於 1+1.00=100\frac{1}{+1.00} = 100 cm 處

(A) 垂直方向之焦點 垂直方向焦點(+3.00 D,33.3 cm 處):此處垂直光線聚焦為一條水平焦線(horizontal focal line),水平方向仍模糊,並非最清晰點。❌ 錯誤。

(B) 最小朦朧環處 最小朦朧環(circle of least confusion,CLC)位

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