115年:眼光概要(2)
光學矯正鏡片可依據屈光正常的簡化眼模型評估(屈光力為+60.0 D),若眼軸長度每增加1 mm,則近視度數約增加多少?
A1.00 D
B1.50 D
C2.00 D
D2.60 D
詳細解析
本題觀念
這題考的是簡化眼模型中,眼軸長度與屈光度的關係。正常簡化眼可近似為屈光力 +60.00 D、軸長約 22.22 mm 的光學系統;當眼球前後徑拉長,視網膜會移到原本焦點後方,在眼球屈光力不變時,影像會落在視網膜前方,形成近視移位。因此計算時不能只背「每增加 1 mm 約增加幾度」,而要依題目指定的模型重新求出新位置所需的會聚力。
在折射率約 1.333 的眼內介質中,原本 22.22 mm 的焦距對應約 60.00 D。眼軸增加 1 mm 後,新的軸長為 23.22 mm;同樣的光線要在更遠的位置形成清晰焦點,所需屈光力會下降。原本屈光力與新位置所需屈光力的差,就是近視度數增加量。
選項分析
- A:1.00 D,錯誤。 這個數值明顯低於簡化眼模型的計算結果。1 mm 的軸長變化對焦距的影響很大,不可把它當成僅有約 0.4 mm 的小幅變化。
- B:1.50 D,錯誤。 仍低估軸長延長造成的屈光力差。題目已給出 +60.0 D 的模型條件,應優先利用軸長和眼內折射率計算,而不是用未指定模型的概略印象作答。
- C:2.00 D,錯誤。 雖然比前兩項接近,但仍小於計算出的約 2.59 D;在選項中應選最接近 2.60 D 的數值。
- D:2.60 D,正確。 新軸長 23.22 mm 時,所需會聚力約為 1.333 ÷ 0.02322 = 57.41 D;與原本 60.00 D 相差約 2.59 D,四捨五入後就是 2.60 D。
答案解析
先把長度換成公尺。正常模型的焦距約為 22.22 mm,新焦距為 23.22 mm。對簡化眼而言,某一位置所需的會聚力可用「眼內折射率 ÷ 焦距」估算,所以新位置的會聚力為 1.333 ÷ 0.02322,約 57.41 D。
屈光力差 = 60.00 − 57.41 = 2.59 D。眼軸變長時,焦點相對於視網膜前移,屬於近視方向的變化;若要用鏡片矯正,則會以約 −2.60 D 的矯正效果抵消,但題目問的是近視度數增加量,故答案以度數大小表示為 2.60 D,選 D。這也說明為何選項 A~C 都不足以代表題目指定的 1 mm 軸長變化。
核心知識點
- 簡化眼的常用參數:眼內折射率約 1.333、屈光力約 +60.00 D、軸長約 22.22 mm。
- 眼軸變長會使影像相對落在視網膜前方,造成近視移位;眼軸變短則方向相反。
- 遇到指定模型的計算題,先確認單位,再用屈光力與焦距的關係計算新位置,最後比較原、新屈光力。
- 「近視增加 2.60 D」和「需要 −2.60 D 的矯正鏡片」是同一屈光變化的兩種表達,符號要依題目問法判斷。
- 臨床上常用的每毫米近視移位量只是近似值,會受眼球模型與個體眼球結構影響;本題應以題目提供的簡化眼條件為準。