驗光人員考試-視覺光學/眼鏡光學:透鏡成像

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考點:
會作圖、考不倒

作圖三線:

  1. 先平行→穿過焦點
  2. 穿過光心
  3. 先穿過焦點→平行

任選兩條畫即可

(全方位驗光人員應考秘笈-視覺光學 P.45)

首先,我們的物放在一倍焦內(右邊較小的燈泡)
跟著作圖三線開始走,因為只要挑兩條,選擇1.2即可

作圖後,即可發現藍色的線條,並沒有產生交會點
於是我們順著線條,往回延伸
便可得到左邊較大的燈泡

看完後,請你跟著畫一次喔~

整理一下:

知道透鏡作圖跟考題如何合併運用呢?

我們逐一把作出來的圖,代入數字
假設透鏡為+10.0D(凸透鏡→會聚光線)
各題型的計算方法都一樣!

在這之前,要先提這兩個公式

※聚散度公式、屈光力公式
附圖為視覺光學一書中截圖。
個人認為講得最清楚的是【眼鏡光學 摩登出版社】一書之P.19。

該頁面經簡化闡述如下:
光為點光源,而光線往四周傳遞出去。
點光源到外圍每一個同心圓的距離稱【曲率半徑】,聚散度則是用來量化波前的曲率。
因此,聚散度=折射率/曲率半徑

計算步驟

第一步:

知道鏡片度數,求焦點距離,並藉由透鏡本身,加以判斷第二焦,也就是我們口語說的【焦點】位置

之所以保留正負號,乃為了協助判斷位置在鏡片的左或右
+:鏡片右方
-:鏡片左方

第二步:

求物距離反推出的聚散度

第三步:

物+鏡→像

第四步:

有了像的聚散度,反推像的位置

放大率:

物的聚散度/像的聚散度

像的距離/物的距離(相似三角形)

(也歡迎自己把透鏡改度數,建議使用+25D計算)

這類題目,都需要依此方式把圖畫出來,再逐一將題目提供的已知填入,即可求得最後所需要的解

參考網頁:
https://www.nani.com.tw/nani/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_4_6.htm
https://www.nani.com.tw/nani/jlearn/natu/ability/ability_list.jsp?file=a1/3_a1_4_3.htm&p_page=ability_3.jsp
https://www.nani.com.tw/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_4_7.htm

這兩個公式如果真的去思考怎麼來的,會比直接背下來還更花時間

參考:
http://140.130.15.232/student/file/105%E5%AD%B8%E5%B9%B4%E7%89%A9%E7%90%86%E6%8A%95%E5%BD%B1%E7%89%87/CH31.pdf
https://cct.me.ntut.edu.tw/ccteducation/chchting/aiahtm/optics/lecture2012-2/geometrical.pdf

建議直接寫題目練習,明白何時會用到比較重要
折射面的屈光力,在歷屆考題的出題率並不算低喔!

如例題,解題目時,在還沒寫出敏感度之前,都建議先畫圖,再把題目給的條件寫上去
就可以逐一破解

解:
有兩個折射率,搭配曲率半徑,求屈光力→

將題目的條件逐一代入:

面鏡

焦距=半徑

半徑=2

面鏡的算法與透鏡幾乎相同
但因面鏡經過【反射】,在正負號會跟透鏡不相同
如例題所示:

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