108年:低視力學(1)

遠視+10.00 D 的低視力病患,在不戴眼鏡的情況下,使用開普勒望遠鏡(目鏡+40 D, 物鏡+20 D )時,兩個光學系統之間的距離(調焦後的鏡筒長度)約為多少?

A6.8 cm
B7.5 cm
C8.3 cm
D9.0 cm

詳細解析

本題觀念:

本題考查克卜勒望遠鏡(Keplerian telescope)用於遠視低視力患者時的鏡筒長度計算。一般(正視眼)克卜勒望遠鏡的鏡筒長度為目鏡焦距加物鏡焦距。若患者有未矯正的遠視,遠視眼的遠點在眼後(虛遠點),需要匯聚光線才能清晰成像,因此必須增加鏡筒長度,使出射光線呈匯聚態。

選項分析

基礎計算(正視眼):

  • 物鏡(objective):+20 D+20\text{ D} → 焦距 fobj=120 m=5 cmf_{obj} = \frac{1}{20} \text{ m} = 5 \text{ cm}
  • 目鏡(eyepiece):+40 D+40\text{ D} → 焦距 feye=140 m=2.5 cmf_{eye} = \frac{1}{40} \text{ m} = 2.5 \text{ cm}
  • 標準鏡筒長度(正視眼)=fobj+feye=5+2.5=7.5 cm= f_{obj} + f_{eye} = 5 + 2.5 = 7.5 \text{ cm}

遠視 +10.00 D 未矯正的調整:

遠視患者不戴眼鏡時,眼睛需要匯聚光線入射。低視力光學教科書(Smith & Atchison)給出遠視患者鏡筒增加量公式:

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