透鏡原理：焦點、焦距與屈光力，計算題

Opt_Betty

第一焦點 First principal focus, F、第一焦距 f

• 定義：從第二介質射向第一介質的平行光線，經過折射後會匯聚或發散，它們匯聚或發散的焦點就是第一焦點；這個焦點是物體能被成像到無窮遠處的點。
• 當物體放在第一焦點上時，它發出的光線經過球面折射後會變成平行光射出。

第二焦點 Second principal focus, F′、第二焦距 f′

• 定義：從第一介質射向第二介質的平行光線，經過折射後會匯聚或發散，它們匯聚或發散的焦點就是第二焦點；這個焦點是從無窮遠處來的平行光線會被聚焦的點。
• 當平行光射入透鏡時，它們會匯聚到第二焦點上。

計算題

例題一：某個凸透鏡的焦距是 20 公分，請問它的屈光力是多少屈光度？（假設n=1）

1. 首先，單位換算：20 公分 = 0.2 公尺
2. 接著，使用屈光力公式 F＝n/𝑓 進行計算：1/0.2=5
3. 答案：屈光力是 +5.00 D。

例題二：一個近視眼鏡的度數是 -4.00 D，請問這個鏡片的焦距是多少公分？（假設n=1）

1. 根據公式 F＝n/𝑓，我們可以推導出 𝑓=Fn
2. 𝑓=1/-4.00​=−0.25m＝-25cm
3. 答案：焦距是 -25 公分。

例題三：如果一個透鏡的屈光力是 +2.50 D，請問它的焦距是多少公尺？這個透鏡是凸透鏡還是凹透鏡？（假設n=1）

1. 使用公式 F＝n/𝑓  進行計算；𝑓=1/+2.50​=0.4公尺。
2. 由於屈光力是正值，所以這個透鏡是凸透鏡（會聚透鏡）。
3. 答案：焦距是 0.4 公尺。這個透鏡是凸透鏡。

進階題

例題一：有兩副近視眼鏡，一副度數是 -1.00 D，另一副是 -5.00 D。哪一副鏡片的焦距比較短？哪一副的屈光力比較強？

1. 屈光度的絕對值越大，代表屈光力越強。所以 -5.00 D 的鏡片屈光力更強。
2. 屈光力與焦距成反比。屈光力越強，焦距越短。
3. 答案：焦距比較短的是 -5.00 D 的鏡片，屈光力比較強的也是 -5.00 D 的鏡片。

例題二：一位老人家患有老花眼，需要配戴眼鏡來閱讀。她配戴的眼鏡焦距是 50 公分，請問這副眼鏡的屈光度是多少？

1. 首先，單位換算成公尺：50 公分 = 0.5 公尺。
2. 接著，使用屈光力公式 F＝n/𝑓​，F=1/0.5​=2
3. 答案：這副眼鏡的屈光度是 +2.00 D。