109年:視覺光學(3)

若在頂點距離為12.0 mm處,以-9.50 D的透鏡矯正簡化眼,假設此簡化眼的屈光力為+60.00 D,平均折射率n = 1.333 ,試求眼軸長度為何?

A25.15 mm
B25.90 mm
C26.66 mm
D27.20 mm

詳細解析

本題觀念:

本題考查在頂點距離(vertex distance)不為零的情況下,配戴眼鏡矯正後,計算簡化眼(reduced eye)的眼軸長。解題關鍵是先將眼鏡度數轉換為角膜平面的有效屈光力(effective power at corneal plane),再利用簡化眼的成像公式求眼軸長。

選項分析

已知條件:

  • 眼鏡度數:Fspec=9.50 DF_{\text{spec}} = -9.50 \text{ D}(近視矯正)
  • 頂點距離:d=12.0 mm=0.012 md = 12.0 \text{ mm} = 0.012 \text{ m}
  • 簡化眼屈光力:Feye=+60.00 DF_{\text{eye}} = +60.00 \text{ D}
  • 眼內折射率:n=1.333n' = 1.333

Step 1:求近視眼的遠點位置

-9.50 D 眼鏡的像距(遠點至眼鏡距離):

fspec=1Fspec=19.50=0.10526 m=105.26 mmf_{\text{spec}} = \frac{1}{F_{\text{spec}}} = \frac{1}{-9.50} = -0.10526 \text{ m} = -105.26 \text{ mm}

負號代表虛像在眼鏡前方(物側)105.26 mm 處。

Step 2:求遠點距角膜的距離

遠點在眼鏡前方 105.26 mm,加上頂點距離 12.0 mm,遠點距角膜:

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