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高考-驗光師視覺光學109 年第 16 題單選題考點:第二焦點考點:符號法則

一曲率半徑為 公分之彎曲面,彎曲面右方為空氣,左方為聚碳酸酯(),且凸面向空氣凸出。若光線由左往右行進,此彎曲面之第一焦點位置為何?

A彎曲面後 公分處
B彎曲面後 公分處
C彎曲面前 公分處
D彎曲面前 公分處正確答案
答案與詳解
D
正確答案
利用單一球面折射公式求第一焦點,代入介質折射率與負的曲率半徑,即可算出焦點位於彎曲面前方 13.53 公分處。

逐選項解析

A彎曲面後 8.53 公分處第二焦點✕ 易錯陷阱
這是「第二焦點」的位置。若計算 n'/f' = (n'-n)/r,會得到 f' = 8.53 cm,代表平行光入射後會聚在彎曲面後方 8.53 公分處。
B彎曲面後 13.53 公分處符號法則✕ 錯誤
數值 13.53 正確,但方向錯誤。計算出的 f 為負值(-13.53 cm),依據符號法則,負號代表在頂點的左方(即彎曲面前方)。
C彎曲面前 8.53 公分處✕ 錯誤
D彎曲面前 13.53 公分處✓ 正確

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