108年:視覺光學(1)

有一正視眼的眼球,眼軸長是 24.5 mm ,角膜曲率半徑是 7.8 mm,空氣和房水的折射率分別是 1.000和1.336;在取走水晶體後,約需要用多少度數的眼鏡矯正?(頂點距離為 12 mm)

A+12.00 D
B+11.50 D
C+11.00 D
D+10.00 D

詳細解析

本題觀念:

本題考無水晶體眼(aphakia)的眼鏡矯正度數計算,需整合:①單折射面屈光公式求角膜屈光力,②求無水晶體眼的軸性屈光量(axial refraction),③頂點距離(vertex distance)轉換矯正度數。

選項分析

已知條件:

  • 眼軸長:L=24.5 mm=0.0245 mL = 24.5\text{ mm} = 0.0245\text{ m}
  • 角膜曲率半徑:r=7.8 mm=0.0078 mr = 7.8\text{ mm} = 0.0078\text{ m}
  • nair=1.000n_{air} = 1.000naqueous=1.336n_{aqueous} = 1.336
  • 頂點距離:d=12 mm=0.012 md = 12\text{ mm} = 0.012\text{ m}

Step 1:計算角膜屈光力(僅角膜,無水晶體)

Pcornea=naqnairr=1.3361.0000.0078=0.3360.007843.08 DP_{cornea} = \frac{n_{aq} - n_{air}}{r} = \frac{1.336 - 1.000}{0.0078} = \frac{0.336}{0.0078} \approx 43.08\text{ D}

Step 2:計算無水晶體眼的軸性屈光量(角膜平面)

去除水晶體後,眼球只剩角膜。角膜平面(折射面)將平行光聚焦在:

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