107年:視覺光學(1)

張先生打球時撞到眼鏡,驗光人員協助調整眼鏡,調整完後張先生感覺不舒服,如鏡片折射率為 1.6,度數為 -5.25 DS ,前傾角為 20度,此時的有效度數為何?( sin20°=0.34, tan20°=0.36 )

A-6.14DS/-0.70DC ×180
B-5.44DS/-0.70DC ×180
C-6.14DS/-0.70DC ×090
D-5.44DS/-0.70DC ×090

詳細解析

本題觀念:

鏡片發生前傾角(pantoscopic tilt)時,光線斜向通過鏡片,產生斜向像散(oblique astigmatism),使有效球面度數改變並誘發散光。本題考查已知折射率與前傾角時,計算有效度數的方法。

選項分析

關鍵公式(薄鏡片斜向像散近似):

設原始球面度數為 SS,前傾角為 θ\theta,折射率為 nn

S=S×(1+sin2θ2n)S' = S \times \left(1 + \frac{\sin^2\theta}{2n}\right)

C=S×tan2θ(誘發散光,軸向 180°)C' = S \times \tan^2\theta \quad \text{(誘發散光,軸向 180°)}

代入題目數值(S=5.25DSS = -5.25\,\text{DS}n=1.6n = 1.6θ=20°\theta = 20°sin20°=0.34\sin 20° = 0.34tan20°=0.36\tan 20° = 0.36):

有效球面度數:

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