115年:視覺光學(2)

一角膜的曲率半徑為8.15 mm,若角膜的折射率為1.3375,當配戴基弧為8.25 mm的隱形眼鏡時,會產生多少的淚鏡效應?

A-0.50 D
B+0.50 D
C-0.25 D
D+0.25 D

詳細解析

本題觀念

本題考查隱形眼鏡後表面、角膜前表面與兩者之間淚液層所形成的淚鏡效應。淚鏡的方向不能只看數字大小,必須先判斷基弧相對於角膜是較平或較陡:基弧半徑較大代表曲面較平,會使淚鏡呈負值;基弧半徑較小代表曲面較陡,則傾向形成正值。計算時半徑要換成公尺,並使用題目給的折射率 1.3375。這個平陡與正負號的判斷,是本題最容易失分的步驟。

選項分析

A.−0.50 D:正確。 基弧半徑為 8.25 mm,大於角膜曲率半徑 8.15 mm,因此鏡片後表面比角膜平。淚液層的屈光力可用兩曲面屈光力之差估算:

F=(n1)(1/rCL1/rcornea)F=(n-1)(1/r_CL-1/r_cornea)

代入 n=1.3375n=1.3375rCL=0.00825r_CL=0.00825 m、rcornea=0.00815r_cornea=0.00815 m:

F=0.3375(1/0.008251/0.00815)約等於0.502F=0.3375(1/0.00825-1/0.00815) 約等於 -0.502 D,四捨五入為 −0.50 D

B.+0.50 D:錯誤。 這個數值的絕對值接近計算結果,但正負號相反。因為 8.25 mm 是較大的半徑,代表較平的基弧,不能判作正淚鏡。

C.−0.25 D:錯誤。 負號方向判斷正確,但曲率差的計算結果約為 −0.50 D,並非 −0.25 D;不能因半徑差只有 0.10 mm 就直接把屈光力減半。

D.+0.25 D:錯誤。 正負方向與正確值的大小都不符合。

答案解析

先比較半徑:8.25 mm > 8.15 mm,所以隱形眼鏡基弧較平,淚鏡效應應為負。再將毫米換算成公尺,依曲率差公式計算得到約 −0.502 D,依選項精度取 −0.50 D。因此本題答案為 A。記憶重點是:半徑大是平,平基弧相對角膜形成負淚鏡;半徑小是陡,陡基弧則形成正淚鏡。

核心知識點

  1. 淚鏡位於角膜與隱形眼鏡後表面之間,鏡片基弧會影響其屈光力。
  2. 曲率半徑與曲面陡峭程度成反比:半徑越大,曲面越平;半徑越小,曲面越陡。
  3. 曲面屈光力計算常用 F=(n1)/rF=(n-1)/r,半徑必須以公尺代入,屈光力單位為 D。
  4. 解題順序應是先判斷基弧與角膜的平陡關係,再判斷正負號,最後完成數值計算與單位換算。

參考資料

  1. Contact Lens Primer
  2. Dynamic Tear Lenses
  3. Base curve radius
  4. Contact lens