114年:眼光概要

有一位近視-5.00 D者配戴-2.00 D矯正眼鏡後,請問此時他的遠點位置位於:

A眼前方33.33公分處
B眼後方33.33公分處
C眼前方20.00公分處
D眼後方20.00公分處

詳細解析

本題觀念:

本題考核**遠點(far point)**的概念:近視者配戴欠矯正(undercorrected)眼鏡後,殘餘屈光不正所對應的遠點位置計算。

選項分析

(A) 眼前方 33.33 公分處 — 正確(詳見答案解析)。殘餘 -3.00D 近視,遠點在眼前 1/3 m = 33.33 cm。

(B) 眼後方 33.33 公分處 — 錯誤。遠點在「眼後方」代表虛遠點,這是遠視(hyperopia)的特徵,而非近視。

(C) 眼前方 20.00 公分處 — 錯誤。眼前方 20 cm 對應殘餘 -5.00D(即完全沒有矯正的情況,1/0.2=51/0.2 = 5D),但本題已配戴 -2.00D 眼鏡。

(D) 眼後方 20.00 公分處 — 錯誤。同選項 B,眼後方遠點屬於遠視特徵。

答案解析

遠點(far point)的定義:眼睛在完全放鬆(不調節)狀態下,眼睛能清楚看到的最遠點。

  • 正視眼:遠點在無限遠(∞)
  • 近視眼:遠點在眼前有限距離(d=1/Fmyopiad = 1/|F_{myopia}|
  • 遠視眼:遠點在眼後(虛遠點)

本題計算:

患者屈光狀態:-5.00 D 近視 配戴眼鏡:-2.00 D

眼鏡將改變進入眼球的光線驗度。當患者注視無限遠(平行光入射眼鏡),通過 -2.00 D 眼鏡後,出射光的驗度為: L=L+Flens=0+(2.00)=2.00 DL' = L + F_{lens} = 0 + (-2.00) = -2.00 \text{ D}

此 -2.00 D 的發散光進入眼睛,相當於眼睛接收到來自 1/2.00=0.501/2.00 = 0.50 m = 50 cm 前方物體的光線。

但眼睛本身的屈光不正是 -5.00 D,其遠點在眼前 1/5.00=0.201/5.00 = 0.20 m = 20 cm。眼鏡後的有效系統:

殘餘屈光不正 = 眼睛近視度數 − 眼鏡矯正度數 Fresidual=5.00(2.00)=3.00 DF_{residual} = -5.00 - (-2.00) = -3.00 \text{ D}

殘餘 -3.00 D 近視,眼睛配戴眼鏡後的等效遠點(即戴鏡後能清楚看到的最遠距離): dfar point=1Fresidual=13.00=0.333 m=33.33 cmd_{far\ point} = \frac{1}{|F_{residual}|} = \frac{1}{3.00} = 0.333 \text{ m} = 33.33 \text{ cm}

遠點位於眼前方 33.33 公分處(近視者遠點恆在眼前方)。

直觀理解

  • 未配鏡時,-5.00D 近視者的遠點在眼前 20 cm
  • 配戴 -2.00D(欠矯正 3D)後,等效近視度數降為 -3.00D
  • 遠點從 20 cm 移遠至 33.33 cm
  • 仍未達無限遠,因為尚欠矯正 3D

核心知識點

  • 遠點公式dfar point=1Fmyopiad_{far\ point} = \frac{1}{|F_{myopia}|}(以公尺計,結果即遠點距眼睛距離)
  • 欠矯正時的遠點:殘餘近視度數 = 原始度數 − 眼鏡度數(絕對值相減),再求倒數得遠點距離
  • 遠點方向:近視 → 眼前方;遠視 → 眼後方(虛遠點);正視 → 無限遠
  • 臨床意義:欠矯正眼鏡使遠點向遠移(但仍在有限距離),患者戴鏡後仍只能清楚看到 33.33 cm 以內的物體(對應殘餘 -3D 近視)
  • 常見考法:給予近視度數 + 眼鏡度數,問戴鏡後遠點位置 → 計算殘餘度數取倒數

臨床重要性

欠矯正在臨床上有時用於青少年近視控制的爭議討論,以及老年患者考量調節力時的處方設計。但本題的核心是基礎光學計算,理解遠點的物理意義是關鍵。

參考資料

  1. The Far Point and Refractive Error - AAO Basic Optics Chapter 5
  2. Far Point - Wikipedia
  3. Overview of Refractive Error - Merck Manual Professional