109年:視覺光學(2)

許多近視度數矯正不足的患者經常發現,如果將眼鏡傾斜一下會看得更清楚,這是因為什麼原理?

A球面像差(spherical aberration )導致度數增加
B徑向散光(radial astigmatism )導致度數增加
C畸變(distortion )被消除
D影像落在帕茲瓦面(Petzval surface )

詳細解析

本題觀念:

本題考察眼鏡鏡片傾斜(lens tilt)所引起的徑向散光(radial astigmatism,又稱斜向像差 oblique astigmatism)現象。近視矯正不足的患者將眼鏡傾斜時,鏡片產生的徑向散光會等效增加負度數,使矯正效果提升,患者因此感到視力改善。

選項分析

(A) 「球面像差(spherical aberration)導致度數增加」— ❌ 球面像差是指通過鏡片邊緣與中央的光線聚焦點不同,屬於軸上像差,與鏡片傾斜無直接關係,也不是傾斜改善視力的機制。

(B) 「徑向散光(radial astigmatism)導致度數增加」— ✅ 正確答案。當鏡片傾斜時,光線以斜角射入鏡片,造成切線(tangential)和弧矢(sagittal)焦線分離,產生徑向散光。對負鏡片而言,傾斜會使等效球面度數增加(更負),矯正不足的近視患者因而感覺視力變清晰。

(C) 「畸變(distortion)被消除」— ❌ 畸變是影像形狀失真(桶形或枕形),與鏡片傾斜改善視力清晰度無關。

(D) 「影像落在帕茲瓦面(Petzval surface)」— ❌ 帕茲瓦面是描述像場彎曲(field curvature)像差的概念,並非鏡片傾斜改善近視矯正的機制。

答案解析

正確答案為 (B)

鏡片傾斜(ti

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