有一個點光源位於一平凸柱面透鏡前方 40 cm 處,此鏡片折射率為 1.50 且具有水平和垂直子午面,若柱面透鏡前表面屈光力的曲率半徑為 10 cm,則其焦線成像位置為何?
- A25 cm
- B30 cm
- C35 cm
- D40 cm正解 ✓
官方答案 D
出處:113 年專門職業及技術人員高等考試驗光師考試「視覺光學」第 50 題(場次代碼 113100,全卷 50 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。
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本題考點
柱面透鏡成像。只有與柱軸垂直的子午面有屈光力,點光源經純柱面鏡只形成一條焦線,位置以聚散度公式 L' = L + F 求出。
正解理由
平凸柱面透鏡的後表面是平面,屈光力為 0,全部屈光力來自前表面:F = (1.50 - 1) / 0.1 m = 5 D,只存在於與柱軸垂直的子午面;沿柱軸方向的子午面屈光力為 0。點光源在鏡前 40 cm,入射聚散度 L = -1 / 0.4 m = -2.5 D。在有屈光力的子午面,L' = -2.5 D + 5 D = 2.5 D,光線在鏡後 1 / 2.5 D = 0.4 m = 40 cm 會聚;另一個子午面沒有屈光力,光線維持發散、不會會聚。因此只在鏡後 40 cm 形成一條與柱軸平行的焦線,故選 D。
逐項排除
- (A)
錯誤。25 cm 不符合聚散度計算;物體在 40 cm、鏡片 5 D 時,出射聚散度為 2.5 D,焦線應在 40 cm。若只看鏡片屈光力而忽略點光源的入射聚散度,算出的是焦距而不是像距,也不是 25 cm。
- (B)
錯誤。30 cm 對應的出射聚散度大於 2.5 D,代表入射聚散度或前表面屈光力算錯;曲率半徑 10 cm 要先換成 0.1 m 才能得到 5 D,焦線應在 40 cm。
- (C)
錯誤。35 cm 同樣不是正確的出射聚散度換算結果;以 L = -2.5 D、F = 5 D 代入,焦線應在 40 cm。
- (D)
正確。屈光子午面 5 D,L' = 2.5 D,焦線在鏡後 40 cm。
演算步驟
- 1. 前表面屈光力:F = (1.50 - 1) / 0.1 m = 5 D(後表面為平面,0 D)
- 2. 入射聚散度:L = -1 / 0.4 m = -2.5 D
- 3. 出射聚散度:L' = L + F = -2.5 D + 5 D = 2.5 D
- 4. 焦線位置:l' = 1 / 2.5 D = 0.4 m = 40 cm(鏡後)
- 結果:40 cm
記憶點
純柱面鏡只有一個子午面有度數:點光源只成一條焦線,方向與柱軸平行。
內容更新 2026-10-08 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成驗光、配鏡或醫療建議 · 回報錯誤