109 年特考第一次 · 驗光生 · 眼鏡光學概要第 24 題 · 單選 · 2 分

一個位於透鏡第一焦點左側 10 cm 的物體,其像位於第二焦點右側 40 cm 處。該透鏡的屈光力為何?

  1. A+3.00 D
  2. B+4.00 D
  3. C+5.00 D正解 ✓
  4. D+6.00 D

官方答案 C

出處:109 年特考第一次專門職業及技術人員普通考試驗光生考試「眼鏡光學概要」第 24 題(場次代碼 109060,全卷 50 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。

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本題考點

牛頓公式(Newton's lens equation)x · x′ = f²,以「物距焦點的距離」與「像距焦點的距離」求焦距。

正解理由

牛頓公式以焦點為原點量距離:物體到第一焦點的距離 x、像到第二焦點的距離 x′,兩者乘積等於焦距平方。題目給 x = 10 cm、x′ = 40 cm,x · x′ = 10 × 40 = 400 cm²,因為 20 × 20 = 400,焦距 f = 20 cm = 0.2 m,屈光力 F = 100 / 20 cm = +5.00 D。物在第一焦點外、像在第二焦點外形成實像,代表這是會聚透鏡,屈光力為正,故選 C。

逐項排除

  1. (A)

    錯誤。+3.00 D 對應的焦距比 20 cm 長,平方後大於 400 cm²,與 x · x′ 不符。正確為 +5.00 D。

  2. (B)

    錯誤。+4.00 D 對應焦距 25 cm,是以 x 與 x′ 的算術平均 (10 + 40) / 2 = 25 cm 當焦距;牛頓公式要的是兩者的幾何平均(乘積開根號),應為 20 cm,即 +5.00 D。

  3. (C)

    正確。f² = 10 × 40 = 400 cm²,f = 20 cm,F = 100 / 20 = +5.00 D。

  4. (D)

    錯誤。+6.00 D 焦距較短,平方小於 400 cm²,與題目條件不符。正確為 +5.00 D。

演算步驟

  1. 1. 牛頓公式:x · x′ = f²。
  2. 2. 代入:f² = 10 cm × 40 cm = 400 cm²。
  3. 3. 開根號:f = 20 cm(驗算 20 cm × 20 cm = 400 cm²)。
  4. 4. 屈光力:F = 100 / f(cm) = 100 / 20 cm = +5.00 D。

記憶點

距離從焦點量就用牛頓公式:x · x′ = f²,焦距是兩距離的幾何平均。

內容更新 2026-10-08 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成驗光、配鏡或醫療建議 · 回報錯誤

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