2. 光学眼科機器に関する質問例
1. 持っている人 正常な目 遠点にある物体を観測する場合、通常の眼の遠点は無限遠である。眼のレンズの焦点距離は角膜と網膜の間の距離と同じで、2,5 cmである。(a)像距離、(b)レンズのパワーを求めよ。
討論
眼の角膜・水晶体系は、眼に入ってくる光線を屈折させて焦点を合わせる働きをします。角膜のみに言及されている場合は、角膜のみが光線を屈折させるものとみなしてください。角膜は凸レンズまたは凸レンズのように機能します。 収束レンズ 光線を一点に集中させる。
知られている :
眼の焦点距離（f）＝角膜と網膜の間の距離＝+2,5cm（凸レンズなので正の値）。
物体までの距離（秒）＝無限大
質問 : 画像距離 (秒)
ジャワブ :
（a）影の距離
1/f = 1/s + 1/s'
説明：f = 焦点距離、s = 物体距離、s' = 像距離
1/s' = 1/f – 1/s = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/s' = 1 / 2,5
s' = 2,5 cm = 0,025メートル
物体距離(s)が無限大の場合、像距離(s')は焦点距離(f)に等しくなります。
（b）パワーまたはレンズパワー（P）
P = 1/f = 1/0,025メートル = 40ジオプトリー
2. 正常な視力を持つ人が、近点（正常な視力の近点は25cm）で物体を観察します。像距離は角膜と網膜の間の距離と同じで、2,5cmです。(a)焦点距離、(b)レンズのパワーを求めなさい。
討論
知られている :
物体までの距離（秒）＝25cm
像距離（s'）＝2,5cm（物体がはっきりと見えるためには、像が網膜上に結像していなければならない。問1の説明と比較せよ。）
ジャワブ :
（a）焦点距離（f）
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 cm = 0,0227メートル
凸レンズ（収束レンズ）なので、焦点距離は正の値になります。焦点距離が小さいほど、像距離は大きくなります。像距離と焦点距離の差は、焦点と像点の間の距離に等しく、2,5 cm - 2,27 cm = 0,23 cm となります。
（b）レンズパワー（P）
P = 1/f = 1/0,0227 = 44ジオプトリー
結論 ：
問1と問2の議論に基づくと、以下のことが結論付けられる。
– 目が無限遠（遠点）にある物体と25cmの距離（近点）にある物体を観察するときの焦点距離の差は、2,5cm - 2,27cm = 0,23cm = 0,0023メートルです。
– 無限遠（遠点）にある物体と 25 cm の距離（近点）にある物体を観察するときのレンズの強さ、つまり眼のレンズのパワーの差は 44 D – 40 D = 4 ジオプトリーです。
光学機器に関する質問
1. 正常な目の人が、目から 50 メートル離れた物体を見ます。角膜と網膜の間の距離が 2,5 cm の場合、(a) 眼のレンズ系の焦点距離、(b) 眼のレンズ系の屈折力を求めなさい。
解答：
a = 2,499 cm
b = 40,016ジオプトリー
2. 正常な目を持つ人が、100メートル離れた物体から1メートル離れた物体に視線を移します。角膜と網膜の間の距離は2,5cmです。(a) 眼のレンズ系の焦点距離の変化、(b) 眼のレンズ系の屈折力の変化を計算してください。
解答：
a = 0,06 cm
b = 1ジオプトリー
