106年:視覺光學(2)

假設一隱形眼鏡度數為 +4.00 DS ,如改為頂點距離為 12.00 mm 的眼鏡鏡片,則需要多少屈光度之眼鏡鏡片才可以矯正?

A+2.70 DS
B+3.82 DS
C+4.20 DS
D+7.69 DS

詳細解析

本題觀念:

本題考核頂點距離換算(vertex distance conversion):隱形眼鏡(contact lens)直接貼附角膜,頂點距離為零;眼鏡鏡片(spectacle lens)距角膜有一段距離(此題為 12 mm)。由於光學系統中,相同度數的鏡片在不同位置所產生的矯正效果不同,因此需要依照頂點距離公式換算,才能讓眼鏡鏡片達到與隱形眼鏡相同的矯正效果。

選項分析

頂點距離換算公式

已知隱形眼鏡度數 FCLF_{CL},頂點距離 dd(單位:公尺),眼鏡度數 FspecF_{spec} 計算如下:

Fspec=FCL1dFCLF_{spec} = \frac{F_{CL}}{1 - d \cdot F_{CL}}

注意:此處是「從隱形眼鏡換算到眼鏡」——眼鏡移向角膜前方,對正度數鏡片而言,等效度數減少;故眼鏡度數「小於」隱形眼鏡度數。

代入數值

  • FCL=+4.00F_{CL} = +4.00 D
  • d=12.00 mm=0.012 md = 12.00 \text{ mm} = 0.012 \text{ m}

Fspec=+4.0010.012×4.00=4.0010.048=4.000.952+4.20 DF_{spec} = \frac{+4.00}{1 - 0.012 \times 4.00} = \frac{4.00}{1 - 0.048} = \frac{4.00}{0.952} \approx +4.20 \text{ D}

注意

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