112年:視覺光學
瞳孔與角膜的距離3.6 mm,瞳孔直徑3 mm,房水折射率1.333,角膜曲率半徑為7.8 mm,請問瞳孔看起來距離角膜多遠?其大小看起來為何?
A瞳孔距離角膜3.32 mm,大小3.46 mm
B瞳孔距離角膜3.05 mm,大小3.39 mm
C瞳孔距離角膜3.85 mm,大小3.52 mm
D瞳孔距離角膜3.73 mm,大小3.28 mm
詳細解析
本題觀念:
從眼睛外部觀察,瞳孔(pupil)看起來比實際更靠前、更大,因為角膜(cornea)扮演折射面的作用,對瞳孔產生虛像(virtual image),此虛像即稱為入射瞳(entrance pupil)。本題考查透過**單一折射面成像公式(single refracting surface formula)**計算瞳孔的表觀位置(apparent depth)及表觀大小(apparent size)。
選項分析
計算過程:
已知條件:
- 瞳孔(物體)距角膜: mm(在角膜後方,在房水中)
- 瞳孔直徑: mm
- 房水折射率(光從房水中出發):
- 空氣折射率(觀察者在外):
- 角膜曲率半徑: mm(角膜向外凸,圓心在眼內)
符號規則(Cartesian sign convention,光從左向右傳播):
- 光從房水()出發,穿過角膜前表面折射進入空氣()
- 物體(瞳孔)在角膜後方(光入射側): mm(負號)
- 角膜表面凸向外(圓心在右/像側): mm(光從房水側看,面心在光行進方向的反側)
**Step 1:用
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