108年:眼光概要(1)

正視眼的人,游泳時若將頭浸在水裡,看水中的東西是模糊的,此時的屈光狀態為何?

A高度遠視
B高度近視
C高度散光
D高度斜視

詳細解析

本題觀念:

本題考查水中視覺的光學原理。正常眼(正視眼/emmetropia)在空氣中視力正常,但將頭浸入水中後,因角膜-水介面的折射率幾乎消失,造成顯著屈光異常,等同於高度遠視。

核心機制

  • 空氣折射率 ≈ 1.00;水的折射率 ≈ 1.33;角膜折射率 ≈ 1.376
  • 在空氣中,**角膜前表面(空氣-角膜界面)**提供約 +43 D 的屈光力,佔眼球總屈光力(約 60 D)的大部分
  • 水的折射率與角膜非常接近(同為約 1.33),進入水中後,角膜前表面幾乎失去折射能力
  • 結果:眼球喪失約 43 D 的屈光力,光線聚焦在視網膜後方 → 高度遠視
  • 調節(accommodation)最多能補償約 10–16 D,遠不足以彌補 43 D 的損失

選項分析

(A) 高度遠視 — ✅ 正確。水中角膜喪失約 43 D 屈光力,光線聚焦於視網膜後方,等同於高度遠視狀態。

(B) 高度近視 — ❌ 錯誤。近視是屈光力過強,光線聚焦在視網膜前方。水中屈光力大量減少(而非增加),故為遠視而非近視。

(C) 高度散光 — ❌ 錯誤。散光源於兩個主子午線屈光力不等。水中的問題是整體屈光力均勻大幅減少,並非不對稱分佈,不構成散光。

(D) 高度斜視 — ❌ 錯誤。斜視(strabismus)是眼位偏斜(雙眼

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