物聚散度 L = 1/-0.4 = -2.5D;等效球面度數 SE = 7.5 + (-4)/2 = +5.5D;像聚散度 L' = -2.5 + 5.5 = +3.0D;像距 v = 100/3 = 33.3 cm。
逐選項分析
A✕
若像距為鏡後 +20.0 cm,代表像聚散度為 +5.00 D,與本題計算出的像聚散度 +3.00 D 不符。
B✕
若像距為鏡後 +10.33 cm,代表像聚散度約為 +9.68 D,與本題計算出的像聚散度 +3.00 D 不符。
C✓ 正確
物聚散度 L = 1/(-0.4m) = -2.50 D。透鏡等效球面度數 SE = +7.50 + (-4.00/2) = +5.50 D。最小模糊圈的像聚散度 L' = L + SE = -2.50 + 5.50 = +3.00 D。像距 v = 1/L' = 1/3 m = +33.3 cm。
D✕
若像距為鏡後 +25.0 cm,代表像聚散度為 +4.00 D,與本題計算出的像聚散度 +3.00 D 不符。
最小模糊圈計算核心公式
步驟
物理量
公式
本題數據
1
物聚散度 (L)
L = 1 / u (u為公尺)
1 / -0.4 = -2.50 D
2
等效球面度數 (SE)
SE = S + C/2
+7.50 + (-4.00/2) = +5.50 D
3
像聚散度 (L')
L' = L + SE
-2.50 + 5.50 = +3.00 D
4
最小模糊圈位置 (v)
v = 1 / L' (v為公尺)
1 / 3 = +0.333 m = +33.3 cm
陷阱提醒
最小模糊圈的位置取決於「像聚散度」而非單獨的鏡片度數。關鍵在於光線是從特定距離射入,必須先算出物聚散度(40cm處光源為-2.50D),再加上等效球面度數(+5.50D)才能得到像聚散度(+3.00D)。許多人直覺把SE直接倒數成18cm就誤判了位置,正確做法是用「L' = L + F」完整計算後取倒數。記住:有光源距離的題目,度數不能單獨換算成距離,一定要先處理物像聚散度的加總。