112年:視覺光學

某正視眼且絕對老花,若不考慮景深,想觀看眼前20 cm物體,配戴+5.50 D鏡片,其頂點距離應為多少?

A10.2 mm
B14.2 mm
C16.2 mm
D18.2 mm

詳細解析

本題觀念:

本題考查絕對老花(absolute presbyopia)的正視眼(emmetropia)在配戴近用加光眼鏡時,頂點距離(vertex distance)對鏡片度數需求的影響。正視眼因絕對老花調節力完全喪失(amplitude of accommodation = 0),只能接受平行光(等效遠點為無限遠),近用鏡片必須將有限距離的物體成像為等效無限遠的平行光,才能被此眼清晰看見。

選項分析

計算過程:

已知條件:

  • 正視眼(emmetropia):遠點在無限遠,調節放鬆時只能接受平行光
  • 絕對老花(absolute presbyopia):調節力 = 0,無法增加屈光力
  • 目標物距(眼前):20 cm
  • 鏡片度數:+5.50 D
  • 求:頂點距離 dd(鏡片後頂點至角膜前頂點距離)

光學原理:

正視絕對老花眼需要鏡片將眼前 20 cm 的物體成虛像於無限遠(光出鏡片後為平行光)。這表示物體必須恰好位於鏡片的**第一焦點(F)**上,如此平行光才能從鏡片射出。

因此,物距等於鏡片的前焦距(front focal length, FFL): f=1P=1+5.500.1818 m=18.18 cmf = \frac{1}{P} = \frac{1}{+5.50} \approx 0.1818 \text{ m} = 18.18 \text{ cm}

**建立幾何關係

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