110年:低視力學

遠視+4.00 D的低視力患者,外掛一個+10.00 D 的透鏡,透鏡與眼鏡相距5 cm,則這種組合產生的等效屈光度為多少?

A+12.00 D
B+14.00 D
C+16.00 D
D+20.00 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查兩薄透鏡組合系統的等效屈光度(equivalent power)計算。當兩個透鏡有間距時,不能直接相加,必須使用兩薄透鏡分離公式:

Fe=F1+F2dF1F2F_e = F_1 + F_2 - d \cdot F_1 \cdot F_2

其中 dd 為兩透鏡間距(單位:公尺)。本題情境為低視力患者配戴近視矯正眼鏡(F1=+4.00 DF_1 = +4.00\text{ D}),再於眼鏡前 5 cm 處外掛一個附加透鏡(F2=+10.00 DF_2 = +10.00\text{ D})。

選項分析

首先進行計算:

已知條件:

  • 眼鏡屈光度 F1=+4.00 DF_1 = +4.00\text{ D}(患者本身的遠視矯正眼鏡)
  • 外掛透鏡 F2=+10.00 DF_2 = +10.00\text{ D}
  • 兩透鏡間距 d=5 cm=0.05 md = 5\text{ cm} = 0.05\text{ m}

代入公式: Fe=F1+F2dF1F2F_e = F_1 + F_2 - d \cdot F_1 \cdot F_2 Fe=4.00+10.00(0.05×4.00×10.00)F_e = 4.00 + 10.00 - (0.05 \times 4.00 \times 10.00) Fe=14.00(0.05×40.00)F_e = 14.00 - (0.05 \times 40.00) Fe=14.002.00F_e = 14.00 - 2.00 Fe=+12.00 DF_e = +12.00\text{ D}

(A) +12.0

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