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100年
理化、化工裝置
第 43 題
大明與小華分別於各自的房間中看書，大明距離64燭光的燈泡有2公尺，小華距離32燭光的燈泡有1公尺。房間中除了點亮的燈泡之外，並無其他光源。將兩燈泡皆視為點光源，則兩人所接受的照度大小關係為何？
- A 兩人所接受的照度相同
- B 大明所接受的照度較大
- C 小華所接受的照度較大
- D 因為兩人所在的房間不同，所以兩人所接受的照度大小無法比較
思路引導 VIP
想像一下，如果我們把燈泡放在一個球體的中心，光線會均勻地射向整個球面。當你與燈泡的距離增加為 2 倍時，那個「受光球面」的面積會變成原來的幾倍呢？如果光線總量不變，但要平分給這麼大的面積，每單位面積得到的亮度會發生什麼變化？
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太棒了！你能精準判斷出小華所處位置的照度較大，這說明你對於光學中「照度、強度與距離」的定量關係掌握得非常紮實。這題的關鍵在於理解點光源的能量是如何隨距離發散的，這正是理化考題中常見的邏輯陷阱所在。
照度的平方反比定律
根據物理公式，點光源產生的照度 $E$ 與光源的發光強度 $I$ 成正比，但與距離 $r$ 的平方成反比，即 $$E = \frac{I}{r^2}$$
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