108年:眼光概要(2)

有一副度數為 -6.00 D的光學矯正鏡片,鏡框的尺寸為 52 mm,鏡片的中心厚度為 1.5 mm,若是鏡片最厚處距離光學中心 30 mm時,並選用折射率為 1.60的鏡片時,則此鏡片的最大邊緣厚度約為多少?

A5.5 mm
B6.0 mm
C6.5 mm
D6.8 mm

詳細解析

本題觀念:

本題考查負度數鏡片(minus lens)的最大邊緣厚度計算,需結合矢高公式(sagitta formula)與鏡片幾何學,此為配鏡師評估鏡片外觀與重量的重要技能。

選項分析

已知條件:

  • 度數:F=6.00F = -6.00 D
  • 折射率:n=1.60n = 1.60
  • 中心厚度(最薄處):tc=1.5t_c = 1.5 mm
  • 最厚處距光學中心:h=30h = 30 mm(即半直徑,semi-diameter)

步驟一:計算前表面曲率半徑(使用鏡片製造近似公式)

對負鏡片,前表面(凹面)的曲率由下式估算:

r=n1F=1.6016.00=0.606.00=0.10 m=100 mmr = \frac{n - 1}{|F|} = \frac{1.60 - 1}{6.00} = \frac{0.60}{6.00} = 0.10 \text{ m} = 100 \text{ mm}

步驟二:計算矢高(sagitta)

s=rr2h2=1001002302s = r - \sqrt{r^2 - h^2} = 100 - \sqrt{100^2 - 30^2}

=10010000900=1009100= 100 - \sqrt{10000 - 900} = 100 - \sqrt{9100}

=10095.39=4.61 mm= 100 - 95.39 = 4.61 \text{ mm}

步驟三:計算邊緣厚度

對於負鏡片,邊緣比中心厚,邊緣厚度 = 中心厚度 + 矢高:

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