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醫療類國考 108年 [驗光師] 眼鏡光學概要

第 29 題

依據折射面的屈光力公式,圖示的光學鏡片置於水中前後表面屈光度其正負號應為何?
題目圖片
  • A 前表面為正值,後表面為負值
  • B 前表面為負值,後表面為正值
  • C 前表面為正值,後表面為正值
  • D 前表面為負值,後表面為負值

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請試著觀察光線依序穿過這兩個界面時,其折射率的「增減趨勢」以及界面「彎曲半徑的方向」分別發生了什麼變化?如果這兩個關鍵參數在第二個界面處同時都與第一個界面『相反』時,根據除法公式的特性,這對最終的正負結果會產生什麼樣的數學影響?

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  1. 觀念驗證: 你看你看!你完全理解了單一折射面屈光力公式 $F = \frac{n' - n}{r}$ 呢!
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📝 折射面屈光力判定
💡 屈光力由介質折射率差與曲率半徑決定,雙凸鏡片前後面皆為正值。

🔗 折射面屈光力正負號判定流程

  1. 1 確定曲率半徑 r — 前表面球心在右(+),後表面球心在左(-)
  2. 2 計算折射率差 Δn — 前表(nL-nW)>0,後表(nW-nL)<0
  3. 3 帶入公式計算 F — 前表 (+)/(+) = +;後表 (-)/(-) = +
🔄 延伸學習:若鏡片折射率低於環境介質(如水中氣泡),正負號結果將完全相反
🧠 記憶技巧:凸正凹負定半徑,右正左負看球心;高減低、低減高,正負相除見分曉。
⚠️ 常見陷阱:易誤認為後表面外觀往內縮即為負值。實際上後表面雖 $r$ 為負,但光從高折射率進入低折射率介質,折射率差亦為負,故最終屈光力為正。
球面折射公式 符號規定 (Sign Convention) 高斯薄鏡片公式

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