106年:眼光概要(2)

有一個新月形的薄凸透鏡在空氣中,此透鏡折射率為 1.5,前、後表面曲率半徑為 5 cm 和 10 cm,則此透鏡的屈光力為多少?

A+4 D
B+5 D
C+8 D
D+10 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查薄透鏡製造者公式(Lensmaker's Equation / Lensmaker's Formula),計算在空氣中、已知折射率與前後表面曲率半徑的薄新月形(meniscus)凸透鏡之屈光力(lens power)。

選項分析

薄透鏡製造者公式(空氣中):

P=(n1)(1R11R2)P = (n-1)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right)

其中:

  • n=1.5n = 1.5(透鏡折射率)
  • R1=+5 cm=+0.05 mR_1 = +5 \text{ cm} = +0.05 \text{ m}(前表面曲率半徑,光線先入射,符號為正)
  • R2=+10 cm=+0.10 mR_2 = +10 \text{ cm} = +0.10 \text{ m}(後表面曲率半徑,新月形鏡片後表面同向彎曲,符號為正)

代入:

P=(1.51)(10.0510.10)P = (1.5 - 1)\left(\frac{1}{0.05} - \frac{1}{0.10}\right)

=0.5×(2010)= 0.5 \times (20 - 10)

=0.5×10=+5 D= 0.5 \times 10 = +5 \text{ D}

(A) +4 D:計算結果不符,不正確。

(B) +5 D:代入公式計算正確,正確答案

(C) +8 D:計算結果不符,不正確。

*(D) +10 D

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