114年:眼光概要

有一道光線入射穿透中心厚度2 mm的鏡片,當鏡片折射率為1.523時,其簡併厚度約為多少?

A1.31 mm
B1.42 mm
C1.51 mm
D1.62 mm

詳細解析

本題觀念:

簡併厚度(reduced thickness)是幾何光學中的重要概念,定義為鏡片的實際中心厚度(t)除以其折射率(n),即 tred=t/nt_{red} = t/n。它代表光線穿過厚度為 t 的介質,等效於穿過多少厚度的空氣,用於計算光在光學系統中的等效光路。

選項分析

已知條件:

  • 中心厚度 t=2 mmt = 2 \text{ mm}
  • 折射率 n=1.523n = 1.523

簡併厚度公式: tred=tn=21.523t_{red} = \frac{t}{n} = \frac{2}{1.523}

計算: tred=21.523=1.3132...1.31 mmt_{red} = \frac{2}{1.523} = 1.3132... \approx 1.31 \text{ mm}

(A) 1.31 mm ✅ — 正確,2/1.5231.3132/1.523 \approx 1.313 mm,四捨五入至小數點後兩位 = 1.31 mm。

(B) 1.42 mm ❌ — 此值無法由公式得出;如 2/n=1.422/n=1.42,則 n=1.408n=1.408,不符合題目給定的 1.523。

(C) 1.51 mm ❌ — 此接近 2/1.3252/1.325,非本題折射率 1.523 的計算結果。

(D) 1.62 mm ❌ — 此值大於厚度與折射率的商;2/n=1.622/n=1.62n1.235n \approx 1.235,不合。

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