115年:眼光概要(2)

【題組:小華的遠點位於角膜前10 公分處,若頂點距離為13 釐米,關於小華所需的眼鏡及隱形眼鏡,請】(第3題)3.小華的遠點位於角膜前10 公分處,若頂點距離為13 釐米,小華所需的眼鏡度數為多少,能使他清楚地看到遠方的物體?

A-10.00 D
B-10.50 D
C-11.00 D
D-11.50 D

詳細解析

本題觀念

眼鏡與隱形眼鏡雖然都能矯正近視,但鏡片所在位置不同,度數不能直接視為相同。遠點在角膜前 10 公分,代表角膜平面所需的矯正度數是 −10.00 D;若鏡片放在角膜前方,鏡片到遠點的距離會變短,眼鏡便需要更負的度數,才能產生相同的光學效果。計算時要先確認頂點距離的單位,再將毫米換成公尺。

這個換算也可用「鏡片要把平行光送往哪裡」來檢查。眼鏡放在角膜前 13 mm,而遠點位於角膜前 100 mm,所以鏡片看到的遠點不是 100 mm,而是 87 mm;距離變短後,負號不變但屈光度的絕對值增加。只要先標出角膜平面、鏡片平面和遠點,便能避免把隱形眼鏡度數直接抄成眼鏡度數,或把毫米誤讀成公分。

選項分析

  • A:錯誤。−10.00 D 是遠點在角膜平面時的隱形眼鏡度數;把鏡片移到角膜前 13 mm 後,這個度數的作用會改變,不能直接當作眼鏡處方。
  • B:錯誤。−10.50 D 雖然方向正確,但負度數不足。眼鏡平面換算後的理論值約為 −11.49 D,不能四捨五入成 −10.50 D。
  • C:錯誤。−11.00 D 仍比計算值 −11.494 D 弱,依題目選項以 0.50 D 為級距時,應取 −11.50 D,而不是 −11.00 D。
  • D:正確。把題目所寫的頂點距離依選項與驗光慣例解讀為 13 mm,即 0.013 m,可算得約 −11.494 D,四捨五入至 0.50 D 為 −11.50 D。

答案解析

以角膜平面所需的 −10.00 D 作為基準,眼鏡度數可用頂點距離換算:

F眼鏡=F隱形眼鏡1+F隱形眼鏡d=10.001+(10.00)(0.013)=11.494 DF_{眼鏡}=\frac{F_{隱形眼鏡}}{1+F_{隱形眼鏡}d}=\frac{-10.00}{1+(-10.00)(0.013)}=−11.494\text{ D}

也可以用光線幾何直接理解:遠點在角膜前 100 mm,眼鏡在角膜前 13 mm,因此遠點距離眼鏡只有 87 mm;平行光要被眼鏡轉成朝向這個前方虛物點的發散光,所需度數約為 −1/0.087=−11.49 D。按照鏡片常用的 0.50 D 級距,應選 −11.50 D,所以本題依公告答案採 D。

題目文字寫「13 釐米」,但眼鏡頂點距離在驗光計算中通常以毫米表示,且選項 D 正好對應 13 mm 的結果。若把 13 釐米直接當成 0.13 m 代入,將無法得到任何列出的選項;因此作答時應保留這個單位疑義,並依選項與標準頂點距離的脈絡採用 13 mm 解讀。

核心知識點

  • 隱形眼鏡在角膜附近,10 公分遠點對應 −10.00 D。
  • 負度數近視眼鏡離角膜越遠,為維持相同矯正效果,眼鏡度數通常需更負。
  • 頂點距離公式中的距離必須用公尺;13 mm=0.013 m。
  • 本題換算:−10/[1+(−10×0.013)]=−11.494 D,依 0.50 D 級距取 −11.50 D。
  • 遇到題目單位與選項不一致時,先檢查量級、鏡片位置與標準驗光單位,再判斷是否為印刷或換算單位問題。

參考資料

  1. Vision Correction
  2. Contact Lens Power Calculation
  3. Retinoscopy