普考-驗光生眼鏡光學概要113 年第 9 題單選題
一個屈光度為 +6.00 D 的球面介面分開前面的空氣和後面的玻璃(折射率 1.5),其球面的第一焦點和第二焦點分別位在何處?
A前者在球面的前方(空氣)16.7 cm 處;後者在球面的後方(玻璃)25.0 cm 處正確答案
B前者在球面的後方(玻璃)16.7 cm 處;後者在球面的後方(玻璃)25.0 cm 處
C前者在球面的前方(空氣)16.7 cm 處;後者在球面的前方(空氣)25.0 cm 處
D前者在球面的前方(空氣)25.0 cm 處;後者在球面的後方(玻璃)16.7 cm 處
A正確答案
單一球面介面焦距公式:第一焦距對應物方折射率(f1 = n1 / F),第二焦距對應像方折射率(f2 = n2 / F)。代入 n1=1, n_2=1.5, F=6 即可秒殺。
為什麼答案是 A
第一焦距 f1 = n1 / F = 1.0 / 6.00 = 0.1667 m = 16.7 cm(位於前方空氣);第二焦距 f2 = n2 / F = 1.5 / 6.00 = 0.25 m = 25.0 cm(位於後方玻璃)。計算完全正確。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 單一球面介面焦距公式:第一焦距對應物方折射率(f1 = n1 / F),第二焦距對應像方折射率(f2 = n2 / F)。代入 n1=1, n_2=1.5, F=6 即可秒殺。
第一焦距看前方空氣(n=1):1/6 m = 16.7 cm (前方);第二焦距看後方玻璃(n=1.5):1.5/6 m = 25.0 cm (後方)。
逐選項分析
A✓ 正確
第一焦距 f1 = n1 / F = 1.0 / 6.00 = 0.1667 m = 16.7 cm(位於前方空氣);第二焦距 f2 = n2 / F = 1.5 / 6.00 = 0.25 m = 25.0 cm(位於後方玻璃)。計算完全正確。
B✕
第一焦點(前焦點)是使光線折射後平行的物點,對於正屈光度的凸面,第一焦點應位於介面前方的空氣中,而非後方玻璃。
C✕
第二焦點(後焦點)是平行光入射後匯聚的像點,對於正屈光度的介面,光線會匯聚於介面後方的玻璃中,而非前方空氣。
D✕ 陷阱
此選項將第一焦距與第二焦距的數值完全顛倒。這是因為誤把第一焦點用玻璃折射率算,第二焦點用空氣折射率算所致。
單一球面介面焦點特性對照
| 焦點類型 | 所在空間 | 對應折射率 | 焦距計算公式 |
|---|
| 第一焦點 (前焦點) | 物方空間 (前方) | n1 (空氣=1.0) | f1 = n1 / F |
| 第二焦點 (後焦點) | 像方空間 (後方) | n2 (玻璃=1.5) | f2 = n2 / F |
考生常忘記第一焦距與第二焦距必須分別使用「物方折射率」與「像方折射率」來計算,或者將兩者的數值顛倒(如選項D)。口訣:前焦點配前折射率,後焦點配後折射率。