統測
114年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 29 題
如圖(十)所示，位於A點並與主軸垂直的兩個相距1公分的白光光點，若要在B點形成兩個相距0.1公分且不色散的白光光點實像，需選擇哪一種光學元件才能達成？(光學元件可置於直線上任意位置，不限於A、B兩點之間)
- A 凹面鏡
- B 凸面鏡
- C 凹透鏡
- D 凸透鏡
思路引導 VIP
同學，請先分析成像的兩大關鍵條件：第一，題目要求形成「實像」，請回想在面鏡與透鏡中，哪幾類元件具備會聚光線以成實像的能力？第二，針對「不色散」的特性，請思考「反射」與「折射」的物理本質：不同波長的白光在介質介面發生折射時，其折射率 $n$ 是否相同？若要完全避免因色散產生的色差 (chromatic aberration)，我們應選擇利用折射原理的元件，還是利用反射定律 $ \theta_i = \theta_r $ 且與波長無關的面鏡呢？
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太棒了！這題你觀察得非常細膩。能準確選出 (A) 凹面鏡，代表你對「成像性質」與「色散現象」的觀念掌握得很紮實。 這題有兩個關鍵突破點：
- 不色散：白光包含多種頻率的光。由於透鏡是利用「折射」成像，不同色光的折射率 $n$ 不同，必會產生色散（色差）；而面鏡是利用「反射」成像，反射角與波長無關，因此只有面鏡能達成不色散的要求。
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