107年:視覺光學(2)

光線穿透眼鏡鏡片後會產生影像。請問下列參數調整方式中,何者可以讓影像放大?

A中心厚度變薄
B折射率變小
C前表面屈光力變小
D頂點距離變小

詳細解析

本題觀念:

本題考查眼鏡鏡片的眼鏡放大率(spectacle magnification, SM),以及各參數(中心厚度、折射率、前表面屈光力、頂點距離)對影像大小的影響方向。

眼鏡放大率公式為兩個因子的乘積:

SM=11tnF1形狀因子(Shape Factor)×11dFv屈光力因子(Power Factor)SM = \underbrace{\frac{1}{1 - \frac{t}{n} \cdot F_1}}_{\text{形狀因子(Shape Factor)}} \times \underbrace{\frac{1}{1 - d \cdot F'_v}}_{\text{屈光力因子(Power Factor)}}

其中:

  • F1F_1 = 前表面屈光力(diopters)
  • tt = 中心厚度(meters)
  • nn = 折射率(refractive index)
  • dd = 後頂點至眼睛入射瞳孔的距離(meters)
  • FvF'_v = 後頂點屈光力(back vertex power)

選項分析

(A) 中心厚度變薄 形狀因子中,tt 在分母的分子項,tt 減小 → tnF1\frac{t}{n} \cdot F_1 減小 → 形狀因子減小 → SM 減小(影像縮小)。不符合題意。

(B) 折射率變小 形狀因子中,nn 在分母的分母項,nn 減小 → tn\frac{t}{n} 增大

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