一透鏡第一焦距長為+25 公分，透過光學中心上方 4 公分處觀看物體時，會產生多少稜鏡效應？

本題考點

由第一焦距的正負號判斷透鏡種類與屈光力，再用 Prentice 法則求稜鏡量與基底方向。

正解理由

依光行進方向為正的符號慣例，透鏡屈光力 F = -1 / f（f 為第一焦距，以公尺計）。第一焦距為 +25 cm，表示第一焦點在透鏡之後，這是負透鏡的特徵，F = -1 / 0.25 m = -4.00 D。Prentice 法則 P = c × F，c = 4 cm，稜鏡量大小 = 4 cm × 4.00 D = 16Δ。負透鏡中央薄、周邊厚，稜鏡基底背離光學中心；從光學中心上方看出去，基底朝上，所以是 16Δ 基底朝上，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   錯誤。數值與方向都錯：1.6Δ 是把 4 cm 誤當 0.4 cm 代入；基底朝下是把透鏡誤判成正透鏡。應為 16Δ 基底朝上。

2. (B)

   錯誤。方向正確但數值錯誤，Prentice 法則的移心量以公分計，4 cm 直接代入，稜鏡量為 16Δ 而非 1.6Δ。

3. (C)

   錯誤。數值正確但方向錯誤：把第一焦距 +25 cm 誤讀成正透鏡，正透鏡在光心上方才是基底朝下；本題為負透鏡，應為基底朝上。

4. (D)

   正確。負透鏡 -4.00 D，光心上方 4 cm 產生 16Δ，基底朝上。

演算步驟

1. F = -1 / f = -1 / 0.25 m = -4.00 D（f 為第一焦距 +25 cm = +0.25 m）。
2. P = c × F = 4 cm × 4 D = 16Δ。
3. 方向：負透鏡基底背離光心，視點在光心上方 → 基底朝上。

記憶點