109年:隱眼概要(2)

有一片軟式水膠球面隱形眼鏡,在尚未水合(hydrated)前,鏡片直徑為14.0 mm,水合後鏡片直徑為14.5 mm,該鏡片的膨脹系數(swell factor )為多少?

A0.07
B0.50
C0.96
D1.03

詳細解析

本題觀念:

軟式水膠隱形眼鏡(soft hydrogel contact lens)在水合(hydration)過程中會發生尺寸膨脹。膨脹系數(swell factor)定義為水合後尺寸除以水合前(乾燥)尺寸的比值,是描述材料線性膨脹程度的無因次數值(dimensionless metric)。此值又稱為線性膨脹系數(linear expansion factor, LEF)。

選項分析

計算方式:

Swell Factor=水合後直徑水合前直徑=14.5 mm14.0 mm1.036\text{Swell Factor} = \frac{\text{水合後直徑}}{\text{水合前直徑}} = \frac{14.5 \text{ mm}}{14.0 \text{ mm}} \approx 1.036

(A) 0.07 計算方式不符。若用差值除以水合前直徑:(14.514.0)/14.00.036(14.5 - 14.0) / 14.0 \approx 0.036,與 0.07 不符,且此為百分比變化概念,非膨脹系數定義。

(B) 0.50 無對應合理計算路徑,明顯錯誤。

(C) 0.96 此值代表水合後尺寸比水合前「小」,即 14.0/14.50.96614.0/14.5 \approx 0.966,意義相反(水合應使鏡片膨脹,非縮小)。

(D) 1.03 14.5÷14.0=1.035714.5 \div 14.0 = 1.0357,四捨五入後為 1.03(或1

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