112年:眼光概要

有一個十字位於薄透鏡前左側20 cm,透鏡屈光力為+8.00DS/-2.00DC ×090,則十字的水平線成像於何處?

A右側25 cm
B右側33.3 cm
C左側25 cm
D左側33.3 cm

詳細解析

本題觀念:

球柱面透鏡(spherocylindrical lens)將發自點物的光線折射成兩條互相垂直的焦線(focal lines),分別對應於透鏡的兩個主子午線。本題透鏡處方為 +8.00 DS / -2.00 DC × 090,需利用薄透鏡公式計算十字(cross)的水平線成像位置。

核心公式與概念

薄透鏡公式: 1v1u=P1v=1u+P\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = P \quad \Rightarrow \quad \frac{1}{v} = \frac{1}{u} + P

其中 uu 為物距(物在透鏡左方為負),vv 為像距(像在透鏡右方為正)。

球柱面透鏡的兩個主子午線屈光度:

  • 處方 +8.00 DS / -2.00 DC × 090:
    • 軸在 090°(垂直方向)的柱鏡度數為 0(軸向不折射)
    • 軸在 180°(水平方向)的柱鏡度數為 -2.00 D
  • 因此:
    • **垂直子午線(090° 方向)**屈光度 = +8.00+0=+8.00+8.00 + 0 = +8.00 D
    • **水平子午線(180° 方向)**屈光度 = +8.00+(2.00)=+6.00+8.00 + (-2.00) = +6.00 D

水平線成像的光學原理

十字的水平線是由水平方向上的延伸組成,這些點的光線會被**垂直子午線(090°

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