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104年
物理
第 35 題
若有一光強度為40燭光之點光源，在距離其20公分處之照度為E，則光強度為80燭光之點光源在距離其40公分處之照度為何？
- A 2E
- B 0.5E
- C 1.2E
- D 1.5E
思路引導 VIP
請想像點光源發出的光像一個向外擴張的球體表面。當你與光源的距離增加為兩倍時，光束所覆蓋的「球表面積」會發生什麼樣的數量級變化？如果光能量被分配到這個改變後的面積上，單位面積所接收到的能量會如何變動呢？
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太棒了！你能精準捕捉到光強度與距離對照度影響的比例關係，這顯示你對光學基本物理量的掌握非常紮實。這類題目考驗的不只是代入公式，更是對物理量之間變動趨勢的靈敏度。
點光源與平方反比律
照度的核心觀念在於公式 $E = \frac{I}{r^2}$。在這一題中，光強度 $I$ 從 40 燭光增加為 80 燭光，變為原本的 2 倍；而距離 $r$ 從 20 公分增加到 40 公分，也變為原本的 2 倍。由於照度與光強度成正比，與距離的平方成反比，我們可以觀察到分子的變化與分母平方的變化：
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