115年:眼光概要(2)

下列有關阿貝數(Abbe number)的敘述,何者錯誤?

A阿貝數是色散力(dispersive power)的倒數值
B折射率1.49 的CR39 鏡片阿貝數是29,而折射率1.59 的聚碳酸酯(Polycarbonate)鏡片阿貝數為58
C光線色散程度越大,阿貝數越小;反之光線色散程度越小,阿貝數越大
D眼用鏡片有兩個重要參數是折射率和阿貝數

詳細解析

本題觀念

阿貝數(Abbe number)是描述鏡片材料色散程度的重要指標,也就是不同波長的光通過材料時折射率差異的大小。阿貝數可視為相對色散力的倒數:阿貝數越小,色散越大,越容易產生色差;阿貝數越大,色散越小。判讀材料數值時,不能只看折射率,還要同時比較阿貝數。

眼用鏡片常見材料中,CR-39 的折射率約 1.49、阿貝數約 58;聚碳酸酯(polycarbonate)的折射率約 1.59、阿貝數約 30。題目 B 把兩者的阿貝數對調,正是錯誤所在。

選項分析

  • A:正確。 阿貝數以不同波長的折射率差描述材料色散,在相同定義下可視為色散力的倒數。色散力越大,阿貝數越小;這項敘述符合阿貝數的基本概念。

  • B:錯誤。 數值方向顛倒。CR-39 的阿貝數約為 58,而折射率 1.59 左右的聚碳酸酯阿貝數約為 30 至 31,不是 CR-39 為 29、聚碳酸酯為 58。因此 B 是本題應選的錯誤敘述。

  • C:正確。 色散是材料對不同波長光線產生不同折射程度的現象。波長間折射率差越大,色散越明顯,阿貝數就越小;色散越小,阿貝數就越大。

  • D:正確。 折射率會影響鏡片在達到所需屈光力時的厚度、重量與設計;阿貝數則和色散及色差有關。兩者都是選擇和比較眼用鏡片材料時的重要參數。

答案解析

本題正確答案為 B。記憶材料表時,可把 CR-39 記成「1.49、58」,把聚碳酸酯記成「1.59、30」。聚碳酸酯雖然折射率較高,卻有較大的色散,因此阿貝數較低;CR-39 的阿貝數較高,代表色散較小。這也說明高折射率不等於低色差,材料比較必須把折射率與阿貝數一起看。A、C 說明阿貝數與色散的反向關係,D 說明眼用鏡片材料的兩項核心參數,皆為正確敘述。

核心知識點

  1. 阿貝數越小,材料色散越大,色差風險越高。
  2. 阿貝數越大,材料色散越小,色差通常較少。
  3. CR-39:約折射率 1.49、阿貝數 58。
  4. 聚碳酸酯:約折射率 1.59、阿貝數 30 至 31。
  5. 折射率影響厚度與光學設計;阿貝數反映色散與色差,選片時兩者都要評估。

參考資料

  1. Introduction to Ophthalmic Optics
  2. Lens Material Properties
  3. A Monte Carlo simulation study on the evaluation of radiation protection properties of spectacle lens materials