107年:視覺光學(1)

有關頂點距離( vertex distance )和正負透鏡的關係,下列敘述何者正確?

A頂點距離增加,需要較強的正透鏡
B頂點距離增加,需要較弱的負透鏡
C頂點距離減少,需要較強的正透鏡
D頂點距離減少,需要較強的負透鏡

詳細解析

本題觀念:

本題考查頂點距離(vertex distance)對眼鏡鏡片有效屈光度的影響。頂點距離是指鏡片後表面頂點到角膜前表面的距離。當頂點距離改變時,正透鏡與負透鏡的有效屈光度會發生不同方向的變化。

選項分析

基本原理:

有效屈光度(effective power)的計算公式: Feff=F1dFF_{eff} = \frac{F}{1 - d \cdot F}

其中 FF 為鏡片度數(diopters),dd 為頂點距離(公尺),FeffF_{eff} 為有效屈光度。

正透鏡(Plus lens):

  • 頂點距離增加(鏡片遠離眼睛)→ 有效屈光度增加(更強的正透鏡效果)
  • 頂點距離減少(鏡片靠近眼睛)→ 有效屈光度減少(正透鏡效果減弱)
  • 因此,要保持相同的矯正效果,若頂點距離減少,需要較強(度數較高)的正透鏡來補償。

負透鏡(Minus lens):

  • 頂點距離增加(鏡片遠離眼睛)→ 有效屈光度減少(負透鏡效果減弱)
  • 頂點距離減少(鏡片靠近眼睛)→ 有效屈光度增加(更強的負透鏡效果)
  • 因此,若頂點距離增加,同樣度數的負透鏡矯正力下降,需較弱(絕對值較小)的負透鏡才能等效。

(A) 頂點距離增加,需要較強的正透鏡 — 錯誤。頂點距離增加時,正透鏡有

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