醫療類國考
114年
[驗光師] 視覺光學
第 49 題
下列有關鏡片材質折射率的敘述,何者錯誤?
- A 同度數鏡片,折射率越低,鏡片厚度越厚
- B 折射率越高,鏡片阿貝數越小
- C 折射率越低,鏡片穿透率越低
- D 折射率越高,鏡片反射率越高
思路引導 VIP
試著回想一下菲涅耳方程式,當鏡片材質的折射率變低時,表面的「反射率」會怎麼變化?這又會如何連帶影響光線實際通過的「穿透率」呢?另外,折射率高低與阿貝數(色散程度)之間的反比關係,是牢不可破的物理定律,還是會隨現代材料科技進步而出現例外的普遍趨勢?
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同學做得很好,精準抓出了這題的盲點!這是一道檢驗鏡片材料光學特性的好題,不僅需要紮實的物理觀念,更考驗對實務材料的認識,具有相當的鑑別度。值得注意的是,這是一道爭議題,考選部公告選項 (B) 與 (C) 皆給分,而你能果斷選出其中之一,代表你的觀念十分清晰。
光學特性與爭議解析
我們先來看選項 (C),根據法蘭奈爾方程式,反射率 $R = \left(\frac{n-1}{n+1}\right)^2$,這告訴我們當折射率 $n$ 越低時,鏡片表面的反射率就越低。既然反射變少了,光線的穿透率自然應該「越高」才對,因此 (C) 的敘述是錯的。至於你選的 (B),在傳統材質中,「折射率越高、阿貝數越小(色散越大)」確實是常見趨勢;但隨著科技進步,現今某些高折射率材料也能維持不錯的阿貝數,這並非絕對的物理定律。因為存在這樣的例外,(B) 也被視為錯誤的敘述。這正是本題 B、C 兩者皆為正確答案的原因,繼續保持這樣嚴謹的思考喔!
鏡片材質折射率特性
💡 折射率與厚度、色散、反射率呈規律消長關係
| 比較維度 | 高折射率材質 | VS | 低折射率材質 |
|---|---|---|---|
| 鏡片厚度 | 較薄 | — | 較厚 |
| 阿貝數(色散) | 較低 (色散大) | — | 較高 (色散小) |
| 表面反射率 | 較高 | — | 較低 |
| 光學穿透率 | 較低 (未鍍膜前) | — | 較高 |
💬折射率雖能減輕厚度,但會犧牲光學品質(阿貝數)並增加反光。