109年:視覺光學(3)

一個戴-3.00 D鏡片眼鏡的人,其眼鏡置於眼前12 mm,則該鏡的放大率大約為多少?

A放大7.0%
B縮小7.0%
C放大3.5%
D縮小3.5%

詳細解析

本題觀念:

鏡片放大率(spectacle magnification, SM)— 近似薄透鏡公式(power factor)計算配戴眼鏡後的影像放大/縮小比例。

選項分析

眼鏡鏡片對視網膜影像的大小影響可用「放大率(SM)」描述。對於薄透鏡(或僅考慮 power factor),公式為:

SM=11d×FSM = \frac{1}{1 - d \times F}

其中:

  • dd = 鏡片後頂點到眼球入瞳(entrance pupil)的距離(公尺)
  • FF = 鏡片度數(Diopter)

眼鏡到眼前距離(頂點距離)= 12 mm,入瞳距角膜約 3 mm,故: d=12+3=15 mm=0.015 md = 12 + 3 = 15 \text{ mm} = 0.015 \text{ m}

但在驗光師考試的常用簡化算法中,dd 直接取頂點距離(vertex distance)= 0.012 m(12 mm),代入:

SM=110.012×(3.00)=11+0.036=11.0360.965SM = \frac{1}{1 - 0.012 \times (-3.00)} = \frac{1}{1 + 0.036} = \frac{1}{1.036} \approx 0.965

0.9651=0.0350.965 - 1 = -0.035,即影像縮小約 3.5%

(A) 放大7.0% — 錯誤。負度數鏡片為發散透鏡,影像應縮小而非放大。

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