107年:眼光概要(1)

近視鏡片的選擇中,下列何種材質製作出的鏡片邊緣厚度最薄?

ACR-39 樹脂(n=1.50)
B聚氨酯(polyurethane)(n=1.59)
C聚碳酸酯(n=1.60)
D高折射玻璃(n=1.7)

詳細解析

本題觀念:

近視(myopia)是負度數(凹透鏡),鏡片中心薄、邊緣厚。因此,矯正近視的鏡片邊緣厚度(edge thickness)越薄越好。折射率(refractive index, n)越高的材質,在相同度數下可以將鏡片做得越薄。本題考的是哪種材質(折射率最高者)做出的近視鏡片邊緣最薄。

選項分析

(A) CR-39 樹脂(n=1.50) — 標準折射率樹脂,邊緣最厚,是目前最常見的標準材質但折射率最低。

(B) 聚氨酯(polyurethane)(n=1.59) — 折射率稍高於 CR-39,邊緣稍薄,但非最薄。

(C) 聚碳酸酯(polycarbonate)(n=1.60) — 折射率 1.60,且具有高抗衝擊性,邊緣比 CR-39 薄,但非最薄。

(D) 高折射玻璃(n=1.7) ✅ — 四個選項中折射率最高(1.7),近視鏡片的邊緣厚度與折射率成反比,折射率越高,彎折光線的能力越強,在相同度數下可以做出最薄的邊緣,因此邊緣最薄。

答案解析

凹透鏡(近視矯正鏡片)的邊緣厚度公式:

tedge=tcenter+d2P2000(n1)t_{edge} = t_{center} + \frac{d^2 \cdot |P|}{2000(n-1)}

其中 nn 為折射率,P|P| 為度數絕對值,dd 為鏡片半徑。由公式可見:**折射率 $n

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