112年:視覺光學

一透鏡第一焦距長為+25公分,透過光學中心上方4公分處觀看物體時,會產生多少稜鏡效應?

A1.6Δ基底朝下
B1.6Δ基底朝上
C16Δ基底朝下
D16Δ基底朝上

詳細解析

本題觀念:

本題考查 Prentice's Rule(普倫蒂斯法則) 的應用:計算透過鏡片光學中心以外位置觀看時所產生的稜鏡效應,以及稜鏡基底方向的判斷。

給定條件:

  • 第一焦距長 = +25 公分 → f=+0.25 mf = +0.25 \text{ m} → 鏡片度數 F=1f=10.25=+4.00 DF = \frac{1}{f} = \frac{1}{0.25} = +4.00 \text{ D}(正度數,凸透鏡)
  • 觀看位置:光學中心上方 4 公分 → 偏心距離 d=4 cmd = 4 \text{ cm}

選項分析

(A) 1.6Δ 基底朝下 ❌ 計算值錯誤(應為 16Δ)且基底方向錯誤。

(B) 1.6Δ 基底朝上 ❌ 計算值錯誤(應為 16Δ)。偏心距離 4 cm 而非 0.4 cm,不會得到 1.6Δ。

(C) 16Δ 基底朝下 ❌ 稜鏡量正確,但基底方向錯誤。光學中心上方 → 正度數鏡片 → 基底朝

(D) 16Δ 基底朝上 ✅ 正確答案 稜鏡量正確,基底方向正確。

答案解析

稜鏡量計算(Prentice's Rule):

Δ=F×d\Delta = F \times d

其中 Δ\Delta 為稜鏡度(prism diopters),FF 為鏡片度數(D),dd 為偏心距離(cm)。

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