107年:低視力學(1)

未戴矯正度數的近視 -8.00 D低視力者,使用物鏡為 +4.00 D,目鏡為 -16.00 D 的單眼伽利略式望遠鏡,望遠鏡會產生什麼影響?

A鏡筒變短,倍率變低
B鏡筒變長,倍率變高
C鏡筒不變,倍率變低
D鏡筒不變,倍率變高

詳細解析

本題觀念:

本題考查低視力輔具光學中,**未配戴矯正眼鏡的近視患者使用伽利略式望遠鏡(Galilean telescope)**時,鏡筒長度與放大倍率的變化。核心原理在於:未矯正的屈光不正會改變望遠鏡有效目鏡度數,進而影響倍率與鏡筒長度。

選項分析

標準伽利略式望遠鏡基本參數(無屈光不正時):

  • 物鏡(objective):+4.00 D → 焦距 fo=14=0.25 m=25 cmf_o = \frac{1}{4} = 0.25\text{ m} = 25\text{ cm}
  • 目鏡(eyepiece):-16.00 D → 焦距 fe=116=0.0625 m=6.25 cmf_e = \frac{1}{-16} = -0.0625\text{ m} = -6.25\text{ cm}
  • 標準倍率:M=FeFo=164=4×M = \frac{|F_e|}{F_o} = \frac{16}{4} = 4\times
  • 標準鏡筒長度:L=fo+fe=25+(6.25)=18.75 cmL = f_o + f_e = 25 + (-6.25) = 18.75\text{ cm}(即 fofef_o - |f_e|

未矯正近視 -8.00 D 的影響:

近視患者的遠點(far point)位於眼前有限距離(18 m=12.5 cm\frac{1}{8}\text{ m} = 12.5\text{ cm})。不戴眼鏡使用望遠鏡時,患者需要離開望遠鏡的出射光為發散光(divergent ray

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