109年:配鏡學(1)

某正度數的鏡片(折射率為1.65),其弦值(d, the distance between the apex and base of the prism )為52 mm,在無處方稜鏡的情況下,求得中心厚度為3 mm。若需要增加2.5稜鏡度,基底向內的稜鏡處方,則鏡片的中心厚度為何?

A4.5 mm
B4 mm
C4.75 mm
D5 mm

詳細解析

本題觀念:

本題考察在正度數(凸透)鏡片中增加稜鏡處方時,鏡片中心厚度的計算。核心公式為稜鏡厚度增量公式,利用稜鏡度(prism diopters)、鏡片弦值(chord length)以及折射率(refractive index)計算所需增加的厚度。

答案解析

已知條件:

  • 折射率 n=1.65n = 1.65
  • 弦值(chord length)d=52 mmd = 52 \text{ mm}
  • 無處方稜鏡時中心厚度 t0=3 mmt_0 = 3 \text{ mm}
  • 新增稜鏡處方:P=2.5ΔP = 2.5^\Delta,基底向內(base-in)

稜鏡厚度增量公式:

對於折射率為 nn 的鏡片,增加稜鏡度 PP(prism diopters)時,所需的額外厚度 Δt\Delta t 為:

Δt=P×r100×(n1)\Delta t = \frac{P \times r}{100 \times (n - 1)}

其中 rr半弦值(semi-chord,即半徑方向距離),單位 mm。

為何用半弦值? 弦值 d=52 mmd = 52 \text{ mm} 是鏡片稜鏡底邊到頂點的全跨距(從一端到另一端)。稜鏡產生的厚度差是相對於鏡片幾何中心計算的,因此相關的半徑為 r=d/2=26 mmr = d / 2 = 26 \text{ mm}

代入計算:

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