有關軟式水膠隱形眼鏡之含水量與折射率,下列敘述何者正確?
詳細解析
本題觀念
軟式水膠隱形眼鏡的折射率,會受到材料中水分比例影響。水本身的折射率低於多數形成鏡片骨架的高分子材料;當水膠吸收更多水分,整體光學組成就更接近低折射率的水,測得的材料折射率會降低。相反地,水分較少時,高分子成分在整體材料中所占比例較高,折射率通常較高。
因此,傳統軟式水膠的含水量與折射率呈反比:一項增加,另一項傾向降低。這裡的「反比」是考試中的材料光學關係,重點在方向相反,不是要求用固定常數計算的嚴格數學反比例。研究資料也顯示,低含水水膠的折射率可高於高含水水膠,例如約 20% 含水量材料的折射率約為 1.46–1.48,而約 75% 含水量材料約為 1.37–1.38。
選項分析
A. 不正確。 含水量增加時,水分在材料中的比例提高,整體折射率通常下降,不會上升。此選項把正確的變化方向顛倒。
B. 不正確。 含水量降低代表高分子材料比例相對提高,折射率通常會上升,而不是下降。因此此選項同樣與水膠材料的實測趨勢相反。
C. 正確。 含水量增加時折射率降低;含水量降低時折射率升高,兩者呈反向關聯,符合軟式水膠材料的基本光學特性。
D. 不正確。 含水量是影響水膠折射率的重要材料因素。研究與軟式鏡片的比較資料都呈現明顯反向關係,不能說兩者沒有明顯相關性。
答案解析
本題答案為 C。解題時先抓住材料組成的方向:水分增加,低折射率的水占比提高,因此整體折射率下降;水分減少,高分子成分占比相對提高,因此折射率上升。這個方向可由研究中的數值例子交叉確認:較低含水量材料約為 1.46–1.48,較高含水量材料約為 1.37–1.38;實際鏡片資料也呈現相同趨勢,例如約 69% 含水量鏡片的折射率約 1.383,而約 24% 含水量鏡片約 1.430。
考題將「增加」與「降低」拆成不同敘述,容易讓人只記得含水量會影響折射率,卻漏看變化方向。判斷時要同時確認兩件事:第一,含水量確實是水膠光學性質的重要因素;第二,含水量與折射率的變化方向相反。
核心知識點
- 軟式水膠隱形眼鏡的含水量與折射率呈反向關係。
- 含水量增加,折射率通常下降;含水量降低,折射率通常上升。
- 水分比例提高會使整體材料更接近低折射率的水。
- 低含水水膠的高分子比例相對較高,折射率通常高於高含水水膠。
- 題目中的「反比」應先理解為變化方向相反,再依題目脈絡判斷,不要誤解為必須套用嚴格的數學公式。