Question

題目死磕大師🪖

請問23題的第二小題詳解寫的是什麼意思？
是指凹透鏡將無窮遠的物成像在F上嗎？

re
共6頁
21-23 題為題組
卷簽名欄位以正楷簽全名
113-6 分科
物理考科
古人稱「眸子」是眼睛的瞳仁,亦即瞳孔。眼睛是人類靈魂之窗,構造細密,角膜、
水晶體和視網膜僅是其中的三部分。科學家和醫師為探討和說明眼睛看物體的成像機制,
將人眼成像機制簡化成等效模型,如圖(5)所示,圖中的凸透鏡相當於眼球的透鏡功能,凸
透鏡前方表面如同人眼的角膜位置,成像面代表人眼視網膜位置。等效模型的凸透鏡前後
介質的折射率n皆為1,而成像面在透鍊後方 28mm 處,正常視力的意義是指觀測一個在
無窮遠處的目標物如一面國旗時,此目標物的成像處恰在視網膜的成像面。
凸透鏡
成像面
=
n=1
n=1
28 物 -f
a
28mm
圖(5)
僅討論靠近凸透鏡主軸的光線,且透鏡很薄,當物體在無窮遠處,入射光線與主軸平
行
。
(1)經過凸透鏡折射後的光線有何特徵?(1分)
(2) 成像於何處?(1分)
(3)以4條自無窮遠處發出的光線,畫圖輔助說明你的概念。
∞
內
2F外F~2F
2F
2F
F~2F25外
內
∞
(2分)
(f=-28.
28-F
x + 25
↓
22. 一名罹患近視眼的學生,未配戴矯正鏡片時,觀測很遠處的一面國旗,此時國旗的成
像處卻在圖(5)的等效模型中透鏡後方25mm處,該名學生若未配戴矯正鏡片,卻想看
到這面國旗的清楚影像,則國旗最遠可插在透鏡前方多少處? (5分)
23.3 cm
23.第22 題的答案說明這名罹患近視眼的學生,在近視狀況能清楚看見物體的最遠距
237mm。若要矯正該學生的視力,宜就醫診斷,專業醫師引導該生配戴適宜鏡片,矯正後
才能具有正常視力。若此鏡置於圖(5)之等效模型的凸透鏡前方20mm處,則此鏡片應
為何種透鏡?(1分)其焦距約為多少cm?(4分)
凹透鏡功能→將無霸遠處物体成像於凸透鏡前方233mm處
25+x
25x
ㄈ
728
1:25.28+28x=25X
213mm
Zomm
28 mm
2'
4 3/700
28.
25128
233mm
25
x=
740
00
+
18
0
233.
-213
f=-213.
f
mm.

一點(焦
23.【參考答案】凹透鏡,焦距為21.3 cm。
【知識點】幾何光學
【解析】使用凹透鏡作為矯正鏡片。
凸透鏡
成像面
28mm
20mm
(A)
ㄧˋ
233mm
在近視狀況能清楚看見物體的最遠距離為233mm,故凹透鏡
功能是將無窮遠處物體成像於凸透鏡前方 233mm 處,此位
於 233 mm 處的中繼成像將再次經由眼球凸透鏡成像於視網
膜成像面。
,其所
鏡主軸
,入射
主軸會
成像於
1 1 1
式: +
凹透鏡置於凸透鏡前方20mm處,故中繼成(虛)像處,
位於凹透鏡前方 233-20 mm=213mm 處,薄透鏡成像公
Pq f f 3
凹透鏡的焦距/取負值;形成虛像時,q取負值。
1
1
代入公式,決定凹透鏡焦距f,二十
=
8
·213
f
,
f=-213mm=21.3cm,故凹透鏡的焦距為21.3 cm
【評分原則】
能寫出凹透鏡得1分。
CIA
BA
能判斷中繼成(虛像處,位於凹透鏡前方233-20mm=
213mm處,得1分。
1
能代入公式,決定凹透鏡焦距f,寫出
11,
+
8
-213 f
得2分。
,
能寫出=-213mm,得1分。
0081
0021