108年:視覺光學(2)

已知角膜的前表面曲率半徑為 7.8 mm,後表面曲率半徑為 6.5 mm,角膜折射率為 1.376,房水折射率為1.336,若不考慮角膜厚度,計算角膜的屈光力為何?

A48.22 D
B45.14 D
C42.06 D
D38.98 D

詳細解析

本題觀念:

計算角膜整體屈光力,需分別計算前表面與後表面屈光力,再合計(忽略角膜厚度時用薄透鏡公式相加)。折射面屈光力公式:

F=n2n1rF = \frac{n_2 - n_1}{r}

其中 n1n_1 = 入射側折射率,n2n_2 = 折射側折射率,rr = 曲率半徑(單位:m)。

選項分析

(A) 48.22 D — 僅計算前表面屈光力(+48.21D),漏算後表面負屈光力 ✗

(B) 45.14 D — 計算方法有誤,數值不符 ✗

(C) 42.06 D — 前表面(+48.21D)+ 後表面(−6.15D)= 42.06D,正確 ✓

(D) 38.98 D — 計算方法有誤,數值不符 ✗

答案解析

已知條件:

  • 前表面曲率半徑:r1=7.8 mm=0.0078 mr_1 = 7.8\ \text{mm} = 0.0078\ \text{m}
  • 後表面曲率半徑:r2=6.5 mm=0.0065 mr_2 = 6.5\ \text{mm} = 0.0065\ \text{m}
  • 角膜折射率:ncornea=1.376n_{cornea} = 1.376
  • 房水折射率:naq=1.336n_{aq} = 1.336
  • 空氣折射率:nair=1.000n_{air} = 1.000
  • 忽略角膜厚度

Step 1 — 前表面屈光力(空氣 → 角膜):

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