107年:視覺光學(2)

一位 45歲的病人,兩眼均有 -7.00 D的近視眼,當病人戴上能完全矯正他近視眼鏡( -7.00 DS)的時候,頂點距離為 15 mm,他需要多少的調節力,才能看清楚在角膜前 20 cm的物體?

A+2.00 D
B+4.13 D
C+10.46 D
D+16.79 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查配戴近視矯正眼鏡的高度近視者(-7.00 D,頂點距離 15 mm),在觀看近距離物體(角膜前 20 cm)時所需的**調節力(accommodation)**計算。解題關鍵在於:先計算眼鏡對近距物體所成虛像的位置,再換算至角膜平面,最後減去眼睛遠點的聚散度,得到實際所需調節力。

選項分析

已知條件:

  • 眼鏡度數:-7.00 DS(背頂點屈光力)
  • 頂點距離(vertex distance):d = 15 mm = 0.015 m
  • 物體位置:角膜前 20 cm = 0.20 m
  • 物體距眼鏡距離:20 - 1.5 = 18.5 cm = 0.185 m

Step 1:物體通過眼鏡成像

入射至眼鏡的聚散度: Lspec=10.185=5.405 DL_{spec} = -\frac{1}{0.185} = -5.405\text{ D}

通過 -7.00 D 眼鏡後的出射聚散度: Lspec=Fspec+Lspec=7.00+(5.405)=12.405 DL'_{spec} = F_{spec} + L_{spec} = -7.00 + (-5.405) = -12.405\text{ D}

此為虛像,位於眼鏡前方 1/12.405=8.06 cm1/12.405 = 8.06\text{ cm}(即眼鏡前 8.06 cm 處)。

Step 2:將聚散度轉換至角膜平面

聚散度從眼鏡平面傳遞 15 mm(0.015 m)至角膜

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