106年:視覺光學(2)

角膜曲率計主要是利用角膜前表面的反射性質來測量,如果角膜前表面的曲率半徑為 7.7 mm,估算其前表面反射屈光度( reflecting power )為:

A-260 D
B-130 D
C-60 D
D-45 D

詳細解析

本題觀念:

角膜曲率計(keratometer)的工作原理是利用角膜前表面作為凸面鏡(convex mirror),量測目標物反射影像的大小,進而計算角膜曲率半徑。本題要求計算角膜前表面的反射屈光度(reflecting power),此為凸面鏡的反射焦距計算。

凸面鏡反射屈光度公式

角膜前表面在角膜曲率計中作為凸面鏡使用,其反射屈光度(reflecting power, FrF_r)由球面鏡公式決定:

Fr=2nrF_r = -\frac{2n}{r}

其中:

  • nn = 入射介質的折射率(空氣,n=1.0n = 1.0
  • rr = 曲率半徑(radius of curvature),需以**公尺(m)**為單位
  • 負號代表凸面鏡(convex mirror)是發散鏡,焦距為負

計算

已知角膜前表面曲率半徑 r=7.7 mm=0.0077 mr = 7.7 \text{ mm} = 0.0077 \text{ m}

Fr=2×1.00.0077=20.0077259.7260 DF_r = -\frac{2 \times 1.0}{0.0077} = -\frac{2}{0.0077} \approx -259.7 \approx -260 \text{ D}

選項分析

(A) −260 D ✓ — 正確。2/0.0077259.7260-2 / 0.0077 \approx -259.7 \approx -260

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