107年:眼光概要(1)

如下圖所示,何者為聚焦鏡( convergence lens )?( n,n' 表示該介質之折射係數)

AA和B 圖 圖 圖片
BB和C 圖 圖 圖片
CA和C 圖 圖 圖片
DC和D 圖 圖 圖片

詳細解析

本題觀念:

本題考查單一折射面(single refracting surface)的聚散性判斷。關鍵原則是:折射面冪(power)P=nnRP = \frac{n' - n}{R},當 P>0P > 0 時為聚焦鏡(convergence lens),當 P<0P < 0 時為散焦鏡(divergence lens)。其中 nn 為入射側折射係數、nn' 為出射側折射係數、RR 為曲率半徑(依符號規則,球心在出射側時 R>0R > 0,球心在入射側時 R<0R < 0)。

直覺判斷原則(不論光從哪個方向行進)

折射係數較高的介質折射係數較低的介質方向凸出,則該折射面為聚焦面(convergent surface)

反之,若折射係數較低的介質向較高的介質凸出,則為散焦面。

影像分析:

本題四個選項分別展示不同的單一折射面(single spherical refracting interface),標示有介質的折射係數 nnnn'

圖 A(選項A所示之圖): 左側介質 n=1.33n = 1.33,右側介質 n=1.52n' = 1.52。界面形狀為右側(n=1.52n' = 1.52,較高折射率)向左側凸出的凸面(plano-convex 右凸型)。 n=1.52>n=1.33n' = 1.52 > n = 1.33,且高折射率側(1.

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