2. 關於光學眼科儀器的相關問題範例
1. 擁有 正常眼睛 觀察遠處的物體,正常眼睛的遠點為無限遠。眼睛水晶體的焦距等於角膜到視網膜的距離,即2,5厘米,求:(a)像距;(b)透鏡的屈光度。
彭巴哈桑
眼睛的角膜-水晶體系統具有折射和聚焦進入眼內的光線的功能。如果只提到角膜,則假定只有角膜具有折射光線的功能。角膜的作用類似凸透鏡或正凸透鏡。 會聚透鏡 它將光束聚焦於一點。
已知 :
眼睛的焦距 (f) = 角膜到視網膜的距離 = +2,5 公分(正值,因為它是凸透鏡)。
物距(s)=無窮大
問 影像距離(s')
Jawab :
(a)陰影距離
1/f = 1/s + 1/s'
說明:f = 焦距,s = 物距,s' = 像距
1/s' = 1/f – 1/s = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/s' = 1 / 2,5
s' = 2,5 公分 = 0,025 米
若物距(s)為無窮大,則像距(s')=焦距(f)。
(b)功率或鏡頭功率(P)
P = 1/f = 1/0,025 公尺 = 40 屈光度
2. 一個視力正常的人觀察一個近點處的物體,正常眼睛的近點為 25 公分。像距等於角膜到視網膜的距離,即 2,5 公分。求:(a) 透鏡的焦距;(b) 透鏡的屈光度。
彭巴哈桑
已知 :
物距 (s) = 25 厘米
像距 (s') = 2,5 公分(物體必須位於視網膜上才能被清楚地看到。請與問題 1 的討論進行比較)
Jawab :
(a)焦距(f)
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 公分 = 0,0227 米
由於它是凸透鏡或會聚透鏡,因此焦距為正值。像距越大,焦距越小。像距與焦距之差等於焦點到像點的距離 = 2,5 公分 – 2,27 公分 = 0,23 公分。
(b)鏡片度數(P)
P = 1/f = 1/ 0,0227 = 44 屈光度
結論 :
根據對問題1和問題2的討論,可以得到以下結論:
– 當眼睛觀察到無限遠處的物體(遠點)和距離為 25 公分的物體(近點)時,焦距之差為 2,5 公分 – 2,27 公分 = 0,23 公分 = 0,0023 公尺。
– 當觀察無限遠處的物體(遠點)和 25 公分處的物體(近點)時,眼睛水晶體的屈光力(又稱視力)之差為 44 D – 40 D = 4 屈光度。
關於光學儀器的問題
1. 視力正常的人看到距離眼睛 50 公尺的物體。若角膜到視網膜的距離為 2,5 厘米,求:(a)眼睛水晶體的焦距;(b)眼睛水晶體的屈光力。
答案:
a = 2,499 厘米
b = 40,016屈光度
2. 一個視力正常的人將視線從100公尺外的物體移到1公尺外的物體。角膜到視網膜的距離為2,5公分。計算(a)眼球水晶體系統的焦距變化量,(b)眼球水晶體系統的屈光力變化量。
答案:
a = 0,06 厘米
b = 1屈光度