透鏡屈光度計算器
輸入透鏡焦距 f(公尺),依 P = 1/f 即時算出屈光度(度數),凸透鏡為正、凹透鏡為負。
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計算結果
重點速覽:透鏡的屈光度(lens power,也稱『焦度』或『光焦度』,符號 P)是描述透鏡『使光線彎折會聚或發散能力強弱』的物理量。焦距越短的透鏡,把光線彎折得越厲害(會聚或發散能力越強),屈光度就越大。屈光度的公式是:P = 1/f,其中 f 是透鏡的焦距(focal length,必須以『公尺 m』為單位),屈光度 P 的單位是『屈光度』(diopter,符號 D,等於每公尺的倒數 m⁻¹)。以本工具預設為例:焦距 f = 0.5 m 的凸透鏡,屈光度 P = 1/0.5 = 2 D;若焦距更短 f = 0.25 m,則 P = 1/0.25 = 4 D,代表這片透鏡的會聚能力更強。屈光度的正負號攜帶透鏡類型的訊息:凸透鏡(會聚透鏡,把平行光聚成一點)焦距為正、屈光度為正(P > 0);凹透鏡(發散透鏡,把平行光發散開)焦距為負、屈光度為負(P < 0)。屈光度有一個非常方便的特性——『可加性』:把多片薄透鏡緊貼在一起時,總屈光度等於各片屈光度的『直接相加』(P總 = P₁ + P₂ + …),這比用焦距(要算倒數相加)方便得多,也是眼科與光學設計偏好用屈光度而非焦距的原因。屈光度最貼近生活的應用就是『眼鏡與隱形眼鏡的度數』:驗光配鏡時的『度數』其實就是屈光度——近視者用凹透鏡(負度數),例如 −2.00 D 的鏡片;遠視或老花者用凸透鏡(正度數)。台港常說的『度』與屈光度的換算是:100 度 = 1 屈光度(D),所以 −2.00 D 就是俗稱的『近視 200 度』。此外屈光度也用於:第一,相機、望遠鏡、顯微鏡等光學系統的設計(多鏡片屈光度相加)。第二,放大鏡標示(如 3× 放大鏡)。第三,人眼本身的屈光——正常人眼總屈光度約 +59 D(角膜約 +43 D、晶狀體約 +16 D),近視、遠視就是眼球屈光度與眼軸長度不匹配所致。使用屈光度公式要注意:第一,焦距 f『必須』用公尺為單位——這是最常見的錯誤來源;若焦距是 20 cm,要先換算成 0.2 m,得 P = 5 D。第二,注意符號:凸透鏡 f 正、凹透鏡 f 負。第三,多片薄透鏡貼合時屈光度直接相加。第四,本計算器焦距為 0 時回傳 0(無限焦距、無屈光力)。總之,本計算器讓你由焦距快速算出透鏡屈光度,是理解眼鏡度數、光學設計與人眼視力的實用工具。
計算公式
屈光度:P = 1/f(f 以公尺計,單位 D)。
凸透鏡 P > 0(會聚)、凹透鏡 P < 0(發散)。
多片貼合:P總 = P₁ + P₂ + …(可加)。
眼鏡度數換算:100 度 = 1 D。
$$P = \dfrac{1}{f}$$使用說明
- 輸入透鏡焦距 f(公尺 m;cm 需除以 100 換算)。
- 凸透鏡取正焦距、凹透鏡取負焦距。
- 右側即時顯示屈光度 P(D,正為會聚、負為發散)。
不同焦距對應的屈光度(凸透鏡)
| 焦距 f (m) | 屈光度 P (D) | 眼鏡度數 |
|---|---|---|
| 1.0 | 1 | 100 度 |
| 0.5 | 2 | 200 度 |
| 0.25 | 4 | 400 度 |
| 0.2 | 5 | 500 度 |
屈光度 = 1/焦距(m);焦距越短屈光度越大、彎折光線能力越強。
理財情境案例
凸透鏡屈光度
焦距 f = 0.5 m(凸透鏡)。
P = 1/f = 1/0.5。
= 2 D(會聚,正度數)。
近視眼鏡度數換算
凹透鏡焦距 f = −0.5 m(發散)。
P = 1/(−0.5) = −2 D。
換算:−2 D × 100 = 近視 200 度。
常見問題
屈光度的公式是什麼?
屈光度 P = 1/f,其中 f 為焦距(必須以公尺 m 為單位),單位為屈光度 D。焦距越短屈光度越大。
屈光度和眼鏡度數怎麼換算?
台港常說的『度』與屈光度換算為 100 度 = 1 D。例如 −2.00 D 就是近視 200 度、+1.50 D 就是遠視/老花 150 度。
屈光度的正負號代表什麼?
正屈光度(P > 0)是凸透鏡(會聚,用於遠視/老花);負屈光度(P < 0)是凹透鏡(發散,用於近視)。
多片透鏡貼在一起怎麼算屈光度?
薄透鏡緊貼時,總屈光度等於各片屈光度直接相加(P總 = P₁ + P₂ + …),這比用焦距倒數相加方便,也是用屈光度的一大優點。
算屈光度時焦距一定要用公尺嗎?
是的,這是最常見的錯誤。屈光度定義為焦距(公尺)的倒數,若焦距是 20 cm 必須先換成 0.2 m,得 P = 1/0.2 = 5 D。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。透鏡屈光度計算參考標準幾何光學教材及香港中學文憑試(DSE)物理科課程。