113 年 · 驗光師 · 視覺光學第 12 題 · 單選 · 2 分

空氣中一片薄透鏡,折射率為 1.5,屈光度為+3.00DS。已知前凸表面曲率半徑為 10 公分,則此透鏡側面形狀和後表面曲率半徑為何?

  1. A新月形,20 公分
  2. B雙凸形,20 公分
  3. C新月形,25 公分正解 ✓
  4. D雙凸形,50 公分

官方答案 C

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 12 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

薄透鏡的總屈光度等於前、後兩個表面屈光度之和,每個表面的屈光度由透鏡材料折射率與該面曲率半徑決定;由前表面屈光度反推後表面屈光度與半徑,再依兩個曲率中心的位置判斷透鏡的側面形狀。

正解理由

先用前表面曲率半徑求出前表面屈光度為 +5.00 D,比整片透鏡的 +3.00DS 還大,表示後表面必須提供負的屈光度(-2.00 D)把總和拉回來。後表面屈光度為負,代表後表面朝向光線射出側是凹的;而前表面是凸面,兩個曲率中心落在透鏡同一側,形成一面凸、一面凹的「新月形」。再由後表面屈光度換算半徑,得到 25 公分。形狀與半徑同時符合的只有 (C),故選 C。

逐項排除

  1. (A)

    錯。形狀「新月形」正確,但半徑錯誤。後表面半徑若為 20 公分,曲率比正確答案更大,後表面的負屈光度絕對值就會偏大,總屈光度會低於 +3.00DS;正確的後表面半徑應為 25 公分。

  2. (B)

    錯。形狀與半徑兩處都不符。雙凸形的後表面也是正屈光度,會與前表面的 +5.00 D 相加,總屈光度只會大於 +5.00 D,不可能是 +3.00DS;應改為新月形,後表面半徑 25 公分。

  3. (C)

    對。前表面 +5.00 D 加上後表面 -2.00 D 剛好等於 +3.00DS;後表面半徑為 25 公分,前後兩面曲率中心同側,屬於新月形(正新月形透鏡)。

  4. (D)

    錯。形狀與半徑兩處都不符。理由同 (B),雙凸形無法使總屈光度小於前表面屈光度;半徑寫成 50 公分也不對,應為 25 公分,形狀應為新月形。

演算步驟

  1. ① 單位換算:前表面曲率半徑 R1 = 10 公分 = 10 / 100 m = 0.1 m。
  2. ② 前表面屈光度:F1 = (n - n空氣) / R1,空氣折射率取近似真空的值代入,F1 = (1.5 - 1) / 0.1 m = +5.00 D。
  3. ③ 後表面屈光度:薄透鏡 F = F1 + F2,F2 = F - F1 = +3.00 D - 5.00 D = -2.00 D。
  4. ④ 後表面曲率半徑:後表面光線由透鏡(n = 1.5)進入空氣,F2 = (1 - 1.5) / R2,R2 = (1 - 1.5) / (-2.00 D) = +0.25 m。
  5. ⑤ 換回公分:R2 = 0.25 m × 100 = 25 公分;R1 與 R2 同號,曲率中心同側,為新月形。

記憶點

前表面屈光度大於總屈光度,後表面必為負值,透鏡就是新月形;半徑用 (n - 1) / F 反推,記得換成公尺。

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

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