108年:視覺光學(1)

在+5.50DS/+3.00DC ×090的透鏡前 50 cm處有一個點狀物體,最遠離透鏡的成像線與透鏡的距離為何?

A11.76 cm
B15.38 cm
C28.57 cm
D33.33 cm

詳細解析

本題觀念:

散光透鏡(astigmatic lens / toric lens)在兩個主子午線上具有不同的屈光度,點狀物體通過此透鏡後不能聚焦成一個點,而是形成「史特姆光錐(conoid of Sturm)」,產生兩條互相垂直的成像線(focal lines)。最遠離透鏡的成像線對應屈光力較弱的主子午線。

選項分析

透鏡處方+5.50DS/+3.00DC×090+5.50 \text{DS}/+3.00 \text{DC} \times 090

Step 1:讀取兩個主子午線的屈光力

  • 090° 方向(柱鏡軸在 090°,此方向無柱鏡功率): P090=+5.50 D(僅球鏡)P_{090} = +5.50 \text{ D(僅球鏡)}

  • 180° 方向(垂直於柱鏡軸,有柱鏡功率): P180=+5.50+3.00=+8.50 DP_{180} = +5.50 + 3.00 = +8.50 \text{ D}

Step 2:計算物距

物體在透鏡前 50 cm,依符號規則(光由左向右,物在左方): u=50 cm=0.50 mu = -50 \text{ cm} = -0.50 \text{ m}

Step 3:用薄透鏡公式計算各成像線位置

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