107年:眼光概要(1)
有關光線行進在不同介質中的聚散度,下列敘述何者正確?
A聚散度會因為介質折射係數增加而其絕對值增加
B聚散度會因為介質折射係數增加而其絕對值減少
C聚散度不會因為介質折射係數增減而變化
D聚散度會因為介質折射係數增加而其值增加
詳細解析
本題觀念:
**聚散度(vergence)**在幾何光學中定義為:
其中 為介質折射係數(refractive index), 為光線的會聚/發散距離(單位:公尺)。聚散度的單位為屈光度(dioptre, D)。本題考查折射係數改變時,聚散度絕對值的變化。
選項分析
以具體數值說明:假設光線在距離焦點 處傳播。
- 在空氣中():
- 在玻璃中():
折射係數增加時,同一光束在同一距離的聚散度絕對值增加。
(A) 聚散度會因為介質折射係數增加而其絕對值增加: 依公式 , 增大時 增大。✅ 正確
(B) 聚散度會因為介質折射係數增加而其絕對值減少:與公式相反,❌
(C) 聚散度不會因為介質折射係數增減而變化:聚散度直接正比於折射係數,折射係數改變必然影響聚散度,❌
(D) 聚散度會因為介質折射係數增加而其值增加: 此選項的問題在於僅說「值增加」,未說「絕對值」。對於發散光(負聚散度), 增加時 $V = n/l
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