107年:眼光概要(1)

一個薄的玻璃鏡片 (假設折射係數是 1.52),前表面曲率半徑 (radius)是+5.0 cm,後表面曲率半徑是 -2.5 cm。若位於空氣環境中,此鏡片之屈光度為多少?

A+26.5 D
B+28.4 D
C+29.6 D
D+31.2 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查**薄透鏡製造者方程式(lensmaker's equation)**的應用,利用鏡片材料的折射係數(refractive index)和兩個表面的曲率半徑(radius of curvature),計算鏡片的總屈光度(total power)。這是驗光光學中計算鏡片度數的基礎公式。

選項分析

薄透鏡製造者方程式(Lensmaker's Equation for thin lens): P=(n1)(1R11R2)P = (n - 1)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right)

其中:

  • nn = 鏡片折射係數(refractive index)= 1.52
  • R1R_1 = 前表面曲率半徑 = +5.0 cm = +0.05 m(正值:曲率中心在鏡片右側)
  • R2R_2 = 後表面曲率半徑 = −2.5 cm = −0.025 m(負值:曲率中心在鏡片左側)
  • 周圍介質為空氣(nair=1.00n_{air} = 1.00

計算步驟:

Step 1:計算 1R1\frac{1}{R_1} 1R1=1+0.05=+20 D\frac{1}{R_1} = \frac{1}{+0.05} = +20 \text{ D}

Step 2:計算 1R2\frac{1}{R_2}

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