106年:視覺光學(2)

在沒有矯正的情況下,王先生是一位有 -1.0 D近視及老花的病人。如果他看報紙的近點為 20公分,他的景深有 1.0 D,他能看得清楚最遠的距離是多少?

A20公分
B66.67公分
C100公分
D200公分

詳細解析

本題觀念:

本題考查近視合併老花病人的景深(depth of field)與清晰視覺範圍(range of clear vision)計算。景深代表眼睛在不調整調節力的情況下,仍能維持清晰視覺的屈光範圍(以屈光度D表示)。在老花病人中,調節幅度大幅降低,清晰視覺範圍主要由遠點位置和景深共同決定。

選項分析

首先建立計算基礎:

裸眼遠點(far point)計算: 近視 -1.0 D 的病人,裸眼遠點 =11.0 D=100= \frac{1}{1.0 \text{ D}} = 100 公分(光在眼前100公分處對焦)。

景深分布: 景深 1.0 D(total depth of field)對稱分布於清晰範圍的兩端,即 ±0.5 D:

  • 近側(more plus / closer):1.0+0.5=1.51.0 + 0.5 = 1.5 D 11.567\rightarrow \frac{1}{1.5} \approx 67 公分(接近給定的近點)
  • 遠側(less plus / farther):1.00.5=0.51.0 - 0.5 = 0.5 D 10.5=200\rightarrow \frac{1}{0.5} = 200 公分

近點20公分的意義: 題目給定「看報紙的近點為20公分」,代表此老花病人仍有殘存調節幅度(=5.01.0=4.0= 5.0 - 1.0 = 4.0 D),加上景深近側延伸(0.5 D)

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