Chapter 3 几何光学§ 3-1 抛物面镜成像§ 3-.

100 眼鏡焦距 f (m)
3-6 光學儀器
4. 放大鏡
使用放大鏡時，ㄧ般會將眼睛靠近放大鏡，並使物距 小於鏡片焦距，故 q ≒－d（明視距離），則放大率
hi q q f d M 1 ho p f f
hi ho
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4. 放大鏡
4.1 Fresnel 放大鏡：平面放大鏡
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6. 望遠鏡
6.2 望遠鏡不是放大實物(星球)，而是放大視角，讓 人看東西感覺比較大。
β
α
fe
fo
α
fo f o t an f e t an f o f e M fe
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6. 望遠鏡
6.3 雙筒望遠鏡 兩組平面鏡可增加鏡筒有效長度，提高放大倍率，並使 像正立。 例2 一折射式天文望遠鏡的物鏡焦距為480 cm，目鏡的 焦距為4.0 cm，此望遠鏡的角度放大倍數是多少？
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6. 望遠鏡
6.1 視角與光角：視角感覺物體的大小，光角判斷物體 的遠近。
6.2 望遠鏡不是放大實物(星球)，而是放大視角，讓 人看東西感覺比較大。
三、望遠鏡 光學天文望遠鏡有折射式及反射式兩類
反射式天文望遠鏡
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折射式天文望遠鏡
遠處物體垂直立於 主軸上，箭頭上端 發出的光線到達物 鏡時，已可視為斜 向的平行光，經物 鏡折射成一倒立縮 小實像，再經目鏡 折射，最後形成一 倒立虛像。
D
q
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1. 照相機
D
針 孔
q
控制進光孔徑的就是光圈，光圈環上的數字稱為 F 值， F 值即代表光圈孔徑的相對大小，相鄰兩 個 F 值代表開孔面積之比為兩倍。
5
對同一張底片而言，曝光量固定，卻可以有很多不 同組合的 F 值與快門時間 t 搭配﹐只要滿足
不同的 F 值與快門時間搭配則有不同的照相效果。
Leabharlann Baidu
f
2.4cm
2.2cm
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3. 明視與矯正
3.3 近視矯正
s
f
2.4cm
2.2cm
1 1 1 f p q
f過小，q不變，可試圖增加f，佩戴凹透鏡 f ＜0 f (矯正) ＝ f (近視) ＋ f (凹) ＜ f
1 f equal
眼鏡度數D ＝
1 1 f1 f2
3.4 遠視眼則與上述完全相反，近點過遠：
5. 顯微鏡
使物鏡產生的倒立實像落在目鏡的焦 距之內，所以會經過兩次放大，其中， 目鏡形同一放大鏡，目鏡及物鏡的焦 距實際上都很小。
fe
qo qo f o qo d M e 1, M o fe po fo fo
2fo
fo
qo d M M o M e ( 1) fo fe
Chapter 3 幾何光學 § § § § § § 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 拋物面鏡成像 球面鏡 折射現象 全反射 薄透鏡 光學儀器
一、照相機 單眼相機
2
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1. 照相機
1.1 成像特性：物距p＞＞兩倍焦距2f， 像距q ≒ 焦距f 1.2 底片感光密度 ( 單位面積的受光量 ) α 曝光時間（快門值t） α 孔徑大小（πr 2）α D2 α ( 1／受照面積) α ( 1／q2 ) α ( 1／f 2 ) 針 孔
hi ho
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5. 顯微鏡
使用顯微鏡時， 須調整物鏡到物體的距離稍大於物 鏡的焦距，則會在兩透鏡間成一個放大的倒立實像， 且位於目鏡焦點的內側，此實像的光線再經目鏡折 射，最後成一放大虛像。 放大的倍率即兩次透鏡成像放大倍率的乘積。所成 14 的像與原物體相較為倒立的。
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6
快門時間長則有連續的動態之效果
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2. 眼球 v.s. 相機
兩者同以凸透鏡顯示出倒立實像，不同的是相機焦距f與 眼球像距q分別固定不變。
相機
眼球
主鏡頭
角膜
變焦鏡頭
晶狀體
光圈
瞳孔
光圈葉片
虹膜
底片
視網膜
鞏膜(眼白)
機殼
迷思 ：眼球大部分的屈光能力是 由角膜提供，一般人常誤以為由 晶狀體提供。
左眼？右眼？
睫狀肌
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3. 明視與矯正
正常人的明視距離約25cm (近點)至無窮遠處 (遠點： 控制晶狀體的睫狀肌完全放鬆時) 3.1 曲率＆曲率半徑 (焦距f ) α (曲率半徑R ) α（1／曲率）
3.2 近視成因為遠點過近 s 3.2.1 眼球過長 3.2.2 晶狀體曲率過大， 致使焦距過短
4.2 限制條件：小焦距鏡片的製作有一定的限制範圍， 最多放大至20倍，曲率過大也容易產生像差。
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4. 放大鏡
例1 以焦距為5.0 cm的凸透鏡作放大鏡，觀看郵票上的 圖案，若眼睛距離放大鏡2.0 cm，所成的像距離眼睛 25.0 cm，則圖案的大小被放大了多少倍？
hi q q f d M 1 ho p f f