112年:眼光概要

一位男性在睫狀肌完全放鬆的狀態下須配戴+4.00 D的眼鏡來看清楚6公尺以外的遠方物體,在不戴矯正眼鏡的狀況下,遠方物體聚焦的位置為何?(空氣中之折射率為1.000,眼球整體折射率為1.333,眼球整體屈光力為+60.00 D )

A視網膜後1.042 mm
B視網膜後1.389 mm
C視網膜後1.736 mm
D視網膜後2.083 mm

詳細解析

本題觀念:

本題考的是遠視眼(hyperopia)在不戴矯正眼鏡時,來自無窮遠處的平行光線聚焦位置的計算。需要結合薄透鏡/眼球屈光系統的折射力折射率來求得聚焦點與視網膜的距離差。

答案解析

已知條件

  • 睫狀肌完全放鬆下需 +4.00 D+4.00 \text{ D} 眼鏡才能看清 6 公尺外(近似無窮遠)的目標
  • n空氣=1.000n_{\text{空氣}} = 1.000n眼球=1.333n_{\text{眼球}} = 1.333
  • 眼球整體屈光力 Feye=+60.00 DF_{\text{eye}} = +60.00 \text{ D}

Step 1:求正常眼(emmetropic eye)的後焦距(視網膜位置)

正視眼的視網膜恰在後焦點上。以眼球折射力公式: f=nF=1.33360.00=0.022217 m=22.217 mmf' = \frac{n'}{F} = \frac{1.333}{60.00} = 0.022217 \text{ m} = 22.217 \text{ mm}

Step 2:求該遠視眼在無矯正下無窮遠光線的聚焦位置

不戴眼鏡時,平行光線(來自無窮遠,L=0 DL = 0 \text{ D})射入眼球: L=L+Feye=0+60.00=+60.00 DL' = L + F_{\text{eye}} = 0 + 60.00 = +60.00 \text{ D}

此時的像距:

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