108年:視覺光學(1)

江先生配戴一副新的眼鏡,發現該眼鏡前框下緣會碰觸到臉頰,驗光師檢查後將鏡框傾斜角從原先的 20度調整至 10度,若眼鏡度數為+7.00 DS ,折射率為 1.6,江先生在這調整過程中,因傾斜角誘發之散光度數差異為何?(tan10°=0.1763, tan20°=0.3640)

A增加約 0.71 D
B減少約 0.71 D
C增加約 1.15 D
D減少約 1.15 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查眼鏡鏡框傾斜角(pantoscopic tilt,又稱傾斜角或俯角)改變時,誘發散光(tilt-induced astigmatism)的度數變化。當眼鏡鏡框相對於配戴者視線傾斜,原本的球面度數會誘發額外的柱鏡成分。

傾斜角誘發柱鏡公式(Martin's formula 簡化版):

Cinduced=Ftan2αC_{induced} = F \cdot \tan^2 \alpha

其中:

  • FF:鏡片原始球面屈光力(Diopters)
  • α\alpha:傾斜角(度)
  • CinducedC_{induced}:誘發的柱鏡屈光力(Diopters)

(更精確的完整公式包含折射率修正,但本題直接給出 tan\tan 值,以此簡化公式計算結果即可與選項對應。)

選項分析

已知條件:

  • 眼鏡度數:F=+7.00DF = +7.00\,D(球面度數)
  • 折射率:n=1.6n = 1.6
  • 原傾斜角:α1=20°\alpha_1 = 20°tan20°=0.3640\tan 20° = 0.3640
  • 調整後傾斜角:α2=10°\alpha_2 = 10°tan10°=0.1763\tan 10° = 0.1763

計算調整前(20°)誘發柱鏡:

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