110 驗光人員專技普考 驗光生 眼鏡光學概要 考古題詳解
第 1 題2 分
關於屈光狀態及眼鏡對視網膜影像大小的影響,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考屈光狀態與矯正鏡片對視網膜影像大小的影響。影像大小與眼軸長度、眼內成像位置,以及矯正鏡片的頂點距離和屈光力有關。
- 屈光性近視:眼球屈光力過強,眼軸長度可正常;以眼鏡片矯正時,負鏡片會使視網膜影像縮小,以隱形眼鏡矯正時,影像大小變化較小。
- 軸性近視:眼軸較長,視網膜位置較後,眼內成像的視網膜影像較正視眼大。
- 屈光性遠視:眼球屈光力不足,眼軸長度可正常;以眼鏡片矯正時,正鏡片會使影像放大。
解題方法
逐項區分兩件事:一是屈光狀態本身造成的影像大小差異,二是矯正鏡片造成的放大或縮小效果。尤其要留意題幹是否談「矯正後」,以及矯正方式是眼鏡還是隱形眼鏡。
屈光性遠視以正鏡片矯正,正鏡片具有放大作用。因此,若屈光性遠視與正視眼的影像大小比較,不能據此判定遠視影像較小;選項 D 的敘述錯誤。
選項分析
第 2 題2 分
一光點位於透鏡前 處,透鏡屈光度為 ,最小模糊圈(circle of least confusion)距離透鏡為多少?
核心觀念
散光透鏡在兩個主子午線上的屈光力不同,因此點光源會形成兩個不同位置的焦線。最小模糊圈位於兩條焦線的中間;以屈光度表示時,其位置對應兩主子午線屈光力的平均值。
眼鏡度數 是負柱鏡記法:
- 子午線上的屈光力為 。
- 與其垂直的 子午線上的屈光力為 。
解題方法
光點位於透鏡前 ,入射光的物側屈光力為:
依屈光力追跡公式 ,兩主子午線的像方屈光力分別為:
最小模糊圈的屈光力是兩者的平均:
第 3 題2 分
人眼的光學成像可用簡化眼(reduced eye)作為類比,若前焦點的屈光度為 ,眼球折射率為 ,則其折射面的曲率半徑為多少?
核心觀念
簡化眼的折射面可視為空氣中的單一球面折射面。球面折射力公式為
其中 是入射側介質折射率, 是折射側介質折射率, 為曲率半徑(單位為公尺)。本題由空氣進入眼球,故 、。
解題方法
題目給的前焦點屈光度 ,依此題採用的簡化眼設定,作為折射面的屈光力代入公式:
因此
換算為毫米:
曲率半徑為 ,故選項 A 正確。
選項分析
第 4 題2 分
若一患者眼球未矯正,有一物體位於屈光度 近視眼的角膜前 ,為了將物體成像於視網膜,則需要多少調節(accommodation)?
核心觀念
本題考的是近視眼的遠點、物距所形成的調節需求,以及調節的屈光度表示法。調節量可由物體的屈光度與眼睛遠點的屈光度之差求得;屈光度計算使用 ,其中距離 以公尺表示。
解題方法
未矯正近視 的眼睛,其遠點在眼前:
因此,遠點屈光度為 。物體位於角膜前 ,其物距屈光度為:
物體比遠點更近,眼睛須增加 的調節,才能將像移至視網膜:
正號表示增加調節。
選項分析
第 5 題2 分
若以光的波動性解釋瞳孔大小(pupil size)的光學性質,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
瞳孔可視為圓形孔徑。光通過有限孔徑時會發生繞射,因此視網膜上的點像不是理想幾何點,而會形成中央亮斑及周圍環紋,稱為艾里斑(Airy disc)。瞳孔愈小,繞射效應愈明顯,點像也愈擴大,因而可能降低解析度。
圓形孔徑的艾里斑第一暗環半徑,近似為
其中 為光波長、 為眼球光學系統的有效焦距, 為瞳孔直徑。可見艾里斑大小與瞳孔直徑成反比。
解題方法
判斷本題可直接看繞射公式中的比例關係:當波長與焦距固定,瞳孔直徑 減小時,艾里斑半徑 會增加,而不是減小。瞳孔縮小也會使兩個相鄰物點的繞射圖案更容易重疊,解析度因而受限。
選項分析
第 6 題2 分
某患者的眼睛需要下列透鏡處方:,其眼睛的散光類型為何?
核心觀念
散光眼的兩條主要子午線具有不同屈光力。以眼的屈光狀態判斷:
- 兩條主子午線都呈遠視:複合性遠視散光。
- 一條呈正視、另一條呈遠視:簡單性遠視散光。
- 一條呈正視、另一條呈近視:簡單性近視散光。
- 一條呈遠視、另一條呈近視:混合性散光。
處方中的球面度數代表一條主子午線的屈光度;另一條主子午線的屈光度,則由球面度數與柱面度數相加求得。
解題方法
處方為 ,採負柱鏡記法。柱鏡軸位 度上的柱鏡作用為 ,所以該子午線的屈光度為球面度數 。
與軸位垂直的 度子午線,柱鏡作用為 ,其屈光度為:
第 7 題2 分
高度近視 患者,經白內障手術置入單光人工水晶體後,殘留近視為 ,當其欲在 處閱讀時,下列近用眼鏡度數何者最為恰當?
核心觀念
本題考驗白內障術後的近用度數計算。人工水晶體為單光鏡片,術後殘留近視度數為 ;計算近用鏡時,須先求出 閱讀所需的調節需求,再扣除殘留近視可提供的近用效果。
解題方法
閱讀距離為 ,其所需近用度數為:
術後殘留近視 可提供 的近用效果,因此眼鏡所需追加的正度數為:
原有高度近視 已因白內障手術置入人工水晶體而改變,不能直接拿來當作術後近用眼鏡度數;計算應以術後殘留的 為準。
選項分析
第 8 題2 分
下列何者為順散光(with-the-rule astigmatism)?
核心觀念
本題考查散光的軸向判讀。「順散光」(with-the-rule astigmatism)是指角膜垂直子午線屈光力較強,因此柱鏡軸通常落在 附近。若以負柱鏡表示,順散光的軸位通常接近 ;若以正柱鏡表示,則通常接近 。
解題方法
先辨認柱鏡的正負,再看軸位:
- 負柱鏡軸位代表柱鏡沒有屈光力的子午線;其垂直子午線增加柱鏡度數。
- 正柱鏡軸位則代表柱鏡沒有屈光力的子午線;其垂直子午線減少柱鏡度數。
因此,順散光可呈現為「負柱鏡軸位接近 」,也可呈現為「正柱鏡軸位接近 」。選項 B 為正柱鏡 ,符合順散光的軸位判讀。
選項分析
- (A) :錯誤。負柱鏡軸位為 ,屬於逆散光方向。
第 9 題2 分
散光患者,屈折力最強主徑線在 ,最弱主徑線在 ,此為何種散光?
核心觀念
本題考「順散光」與「逆散光」的分類,依角膜或眼球屈光力最強、最弱主徑線相對於水平與垂直方向判斷:
- 順散光:垂直方向(約 )屈光力較強,水平方向(約 )屈光力較弱。
- 逆散光:水平方向屈光力較強,垂直方向屈光力較弱。
解題方法
題目已指出最強主徑線在 ,最弱主徑線在 。 為垂直方向, 為水平方向,因此符合「垂直方向較強、水平方向較弱」的順散光定義,選 (A)。
選項分析
第 10 題2 分
有一物體在薄透鏡 左邊軸上 處,空氣為介質,則成像位於何處?
核心觀念
本題考薄透鏡成像與屈光力的關係。薄透鏡在空氣中的屈光力 與焦距 (以公尺計)互為倒數:
物距與像距可用薄透鏡公式計算:
其中,實物位於透鏡左側,實像位於透鏡右側;距離以絕對值代入公式。
解題方法
透鏡屈光力為 ,所以焦距為:
物體在透鏡左方 ,代入薄透鏡公式:
第 11 題2 分
Purkinje-Sanson 影像的產生,是根據光的何種原理?
核心觀念
Purkinje-Sanson 影像是眼睛觀察物體時,在眼球內不同光學界面形成的反射像。眼球的角膜前、後表面,以及水晶體前、後表面,均可能產生反射影像;教材通常將這些影像依形成界面稱為第一至第四 Purkinje-Sanson 影像。本題考的是影像形成所依據的基本光學原理。
解題方法
判斷影像是由哪種光學現象形成:物體光線照射到眼球的光學界面時,一部分光線在界面反射,反射光進入觀察者眼中而形成影像。因此其核心原理是反射,選項 (A) 正確。影像的大小、正倒與虛實會隨界面位置及曲率而異,但不影響本題對形成原理的判斷。
選項分析
- (A) 反射(reflection)—正確。 Purkinje-Sanson 影像由角膜與水晶體表面的反射光形成,故以反射為其產生原理。
第 12 題2 分
在無調節(accommodation)的狀態下,最遠可看清楚角膜前 的視標,下列何度數的眼鏡能夠提供最佳矯正視力?假設頂點距離(vertex distance)為 。
核心觀念
本題考「遠點矯正」與頂點距離的幾何關係。無調節時,眼睛能看清楚的最遠點就是遠點;要看清楚無限遠物體,眼鏡必須讓平行光經鏡片後形成的虛像落在遠點上。
眼鏡位於角膜前 ,遠點位於角膜前 ,因此遠點到鏡片的距離要由兩者相減求得。
解題方法
先統一單位:
鏡片位於角膜前 ,遠點位於角膜前 ,所以鏡片至遠點的距離為:
無限遠物體的平行光經凹透鏡後,虛像應落在遠點。依薄透鏡屈光力公式 ,虛像在入射光同側,焦距為負:
最接近的選項是 。
選項分析
第 13 題2 分
有關繞射(diffraction)及散射(Rayleigh scattering),下列敘述何者正確?
核心觀念
本題考可見光波長與繞射、瑞利散射強度的關係:
- 繞射:光波遇到狹縫、障礙物或光學孔徑時,會偏離直線傳播並擴散。其他條件相同時,波長越長,繞射越明顯。
- 瑞利散射(Rayleigh scattering):散射粒子遠小於光波波長時,散射強度與波長的四次方成反比: 因此波長越短,散射越強。
解題方法
分別判斷兩種現象對波長的趨勢即可:
- 繞射程度隨波長增加而增加,所以「波長越長,繞射現象越明顯」正確。
- 瑞利散射強度與 成反比,所以「波長越短,散射效應越大」正確。
第 14 題2 分
若光線從介質 A 斜向射入介質 B,在 A 的入射角是 ,折射係數(refractive index)是 ;B 的入射角是 ,折射係數是 。根據 Snell 定律,下列何者正確?
核心觀念
本題考查光線通過兩種介質交界面時的折射方向,使用史涅耳定律:
其中,、 都是光線與交界面法線的夾角;、 分別是介質 A、B 的折射率。
解題方法
代入折射率 、:
因此:
對一般折射角範圍 ,正弦值隨角度增加而增加,所以 ,即 。光線進入折射率較大的介質 B 時,會偏向法線。
選項分析
第 15 題2 分
在無散光的角膜上配戴一個基弧屈光度為 的硬式隱形眼鏡。若角膜弧度儀的讀值為 、,在角膜平面上測得患者屈光度為 。若隱形眼鏡屈光度為多少可矯正患者的屈光不正?
核心觀念
本題考查硬式隱形眼鏡(RGP)的淚液透鏡屈光力,以及角膜平面驗光度數與隱形眼鏡度數之間的關係。
角膜弧度儀測得角膜兩主子午線皆為 ,表示角膜為無散光;硬式鏡片基弧為 。基弧比角膜平坦,因此鏡片下方形成正淚液透鏡,其屈光力為角膜屈光力減去鏡片基弧屈光力:
淚液透鏡會抵銷部分患者的近視,因此鏡片本身需比角膜平面驗光度數多負 。
解題方法
角膜平面屈光度為 。配戴硬式隱形眼鏡後,總矯正屈光力由鏡片度數與淚液透鏡度數相加:
代入 :
上述是依標準淚液透鏡模型計算的鏡片度數;但題目選項與官方答案以 為準。選項 C 的數值相當於把角膜弧度差 加到驗光度數 ,得到 。
第 16 題2 分
有一薄透鏡折射率為 ,在空氣中的屈光力為 。若將它浸入某種液體中,屈光力改變為 ,則此液體的折射率為何?
核心觀念
薄透鏡在周圍介質中的屈光力為
其中 是透鏡折射率、 是周圍介質折射率, 是透鏡形狀因子。透鏡形狀不變時, 固定,因此屈光力會隨「透鏡與介質的相對折射率」改變。
解題方法
在空氣中取 ,已知透鏡折射率為 ,且屈光力為 :
因此 。浸入折射率為 的液體後,屈光力變為 :
依題目給定數據,液體折射率應約為 ,與四個選項均不相符;因此題目數據與官方答案 D()存在計算上的爭議。
若取 D 的 ,浸入液體後的屈光力應為
第 17 題2 分
假定有一理想的偏振濾光片(polarizing filter)作為眼鏡片,此偏光鏡片(polarizing lens)的吸收軸沿子午線方向 。若配戴偏光鏡片的人將頭部傾斜 觀看時,則有多少百分比的水平偏振光可通過偏光鏡片?
核心觀念
本題考偏光片的吸收軸、透光軸與馬呂斯定律。理想偏光片的透光軸與吸收軸互相垂直;吸收軸沿子午線方向 ,因此透光軸方向為 。
頭部傾斜 後,透光軸相對水平偏振光的方向夾角為 。通過的光強比例依馬呂斯定律計算:
解題方法
水平偏振光的偏振方向為水平。頭部傾斜使偏光鏡片的透光軸也相對水平轉動 ,故 。代入馬呂斯定律:
依官方答案,本題應選 (A) 。不過,依題目所述的理想偏光片、吸收軸與頭部傾斜角,馬呂斯定律算得的透光率是 ,與官方答案不一致。
第 18 題2 分
有關折射率的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
折射率描述光在介質中的傳播速度相對於真空中的變化。絕對折射率的定義為
其中 是光在真空中的速度, 是光在介質中的速度。對一般透明介質而言,折射率也會隨光的波長改變,這種現象稱為色散;在可見光範圍內,常見透明材料通常是波長愈長,折射率愈小。
全反射則須符合兩個條件:光由折射率較大的介質射向折射率較小的介質,且入射角大於臨界角。
解題方法
逐項比對折射率與光速、波長的關係,以及全反射的發生條件。選項(B)可由 判斷;選項(C)則應注意一般透明介質的正常色散關係。
選項分析
- (A) 和介質組成有關:正確。 折射率會受到介質的材料組成及其光學性質影響,不同材料通常具有不同折射率。
第 19 題2 分
一雙凹薄透鏡,折射率為 ,前、後表面曲率半徑分別為 和 ,此一雙凹薄透鏡的屈光力為多少?
核心觀念
薄透鏡在空氣中的屈光力可由兩個球面屈光力相加求得,也就是薄透鏡製造公式:
其中 為透鏡材料的折射率;、 分別為前、後表面的曲率半徑,曲率半徑以公尺代入,所得屈光力單位為屈光度(D)。依光線行進方向採符號慣例:曲率中心在該表面右側時,半徑為正;在左側時,半徑為負。
解題方法
雙凹透鏡的前表面曲率中心在左側,因此 ;後表面曲率中心在右側,因此 。先換算成公尺:
代入薄透鏡公式:
負號符合凹透鏡具有負屈光力的性質,因此選項 C 正確。
第 20 題2 分
有關厚透鏡成像的性質,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
本題考查透鏡的成像性質,以及厚透鏡的焦距概念。厚透鏡有前、後兩個主平面,物距與像距須分別以相應主平面為基準;但這不代表它有多個不同的焦距。一般在同一介質中,厚透鏡仍有前焦距與後焦距,兩者的量值相同、方向相反。
解題方法
先判斷各選項對凸、凹透鏡及厚透鏡的描述是否符合基本光學原理。題目問「何者錯誤」:
- 凸透鏡能會聚光線;物體放在焦點內,可作為放大鏡。
- 厚透鏡成像仍由折射形成,但須考慮透鏡兩側的折射面及主平面。
- 凹透鏡在空氣中是發散透鏡;對一般實物成像,形成正立、縮小的虛像,不會形成倒立縮小的實像。
選項分析
第 21 題2 分
關於液面鏡片(fluid lenses)的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考「液面鏡片」(fluid lens),也就是硬式隱形眼鏡與角膜之間的淚液層所形成的屈光效果。硬式隱形眼鏡不直接貼合角膜,鏡片後表面與角膜前表面之間會留有淚液;兩個曲面與淚液共同構成一個液面鏡片,可補償角膜表面的部分屈光誤差。
計算時,液面鏡片的屈光度通常以角膜屈光度與硬式隱形眼鏡後表面屈光度之差估算:
因此,液面鏡片可能呈正度數、負度數或平光;不能一概忽略。
解題方法
判斷重點在於分清楚「配戴時形成的液面鏡片」與「隱形眼鏡本身的度數計算」。液面鏡片是硬式隱形眼鏡配戴後,鏡片後表面與角膜之間的淚液層所產生的屈光效果;它會影響配戴後的總屈光效果,所以在計算硬式隱形眼鏡的度數時必須納入考慮。
第 22 題2 分
轉換為負性散光的處方為:
核心觀念
本題考驗正、負柱面鏡片處方的轉置。轉換時須同時完成三件事:
- 新球面度數=原球面度數+原柱面度數。
- 柱面度數正負號改變。
- 軸度旋轉 ;軸度以 為週期。
解題方法
原處方為 。
先合併球面與柱面度數,得到新球面:
再將柱面度數由正轉負,得到 ;軸度加 :
因此負性散光處方為 ,符合 (B)。
可用兩主子午線驗算:原處方在 子午線為 ,在其垂直的 子午線為 。轉置後, 在 為 ,在 為 ,與原處方相同。
第 23 題2 分
驗光時在垂直方向以 被中和,而在水平方向以 被中和,驗光距離為 ,下列何者為對此顧客之處方?
核心觀念
本題考驗兩個概念:工作距離的屈光度補償,以及以兩條主子午線的屈光力換算成負柱鏡處方。
工作距離為 ,相當於:
近距離驗光結果須扣除工作距離所需的 ,才能換算為遠用處方。
解題方法
垂直方向被 中和,水平方向被 中和。先將工作距離補償 加到兩個方向:
- 垂直主子午線:
- 水平主子午線:
因此,水平主子午線為 ,垂直主子午線為 。
負柱鏡處方中,軸位所指的子午線只有球面度數,不含柱鏡度數。要讓水平子午線度數為 、垂直子午線度數為 ,可寫成:
驗算:軸位 為水平子午線,度數是 ;與軸位垂直的 子午線度數是 。
選項分析
第 24 題2 分
下圖中此兩組鏡片緊密結合後,最終的度數為何?
(圖示未擷取,請參考原卷。)
核心觀念
兩組鏡片緊密結合時,各主子午線的屈光力分別相加。散光處方中的柱鏡軸位代表該方向不含柱鏡度數;與軸位垂直的子午線則承受完整柱鏡度數。
解題方法
依圖讀取兩片鏡片在垂直與水平主子午線上的度數:
- 垂直子午線:
- 水平子午線:
因此合成鏡片的兩主子午線度數為:垂直 、水平 。
以正柱鏡表示,軸位放在度數為 的垂直子午線,即軸位 ;柱鏡度數為兩主子午線之差:
所以處方為 。
選項分析
- (A) :錯誤。 軸位 時,水平子午線應為 ,垂直子午線為 ,與合成結果相反。
第 25 題2 分
下列哪一組鏡片代表的度數是一樣的?
核心觀念
鏡片度數可用兩個互相垂直的主子午線表示。球面度數是其中一個子午線的度數;柱面度數則是兩個主子午線度數的差。散光軸向上的度數等於球面度數,與軸向垂直的子午線度數則為球面度數加柱面度數。
因此,判斷兩組鏡片是否代表相同度數,只要比較它們在 與 兩個子午線上的度數是否一致。
解題方法
柱鏡軸向代表柱面作用為零的方向;與軸向垂直的方向,則承受完整柱面度數。故:
- 軸向為 : 子午線度數為 DS, 子午線度數為 DS + DC。
- 軸向為 : 子午線度數為 DS, 子午線度數為 DS + DC。
選項分析
(A)
第一片 :
- 子午線:
- 子午線:
第二片 :
- 子午線:
- 子午線:
第一片在 子午線為 ,第二片為 ,度數不同。
(B)
第一片 :
- 子午線:
- 子午線:
第二片 :
第 26 題2 分
有一平凸鏡片的折射率為 ,若測得鏡片的直徑為 且其垂度(sag)為 ,則此鏡片精確的屈光力為多少?
核心觀念
本題考平凸鏡片的屈光力計算。平凸鏡片的平面折射力為 ,因此總屈光力由凸面決定:
其中 為鏡片折射率, 為凸面的曲率半徑,須以公尺代入。已知鏡片直徑與垂度,可用球面幾何求出 。
解題方法
鏡片直徑為 ,半弦長為
垂度為 。由球面弓形的幾何關係:
代入屈光力公式:
凸面使鏡片呈會聚作用,故屈光力為正,選 (C)。
選項分析
第 27 題2 分
患者驗配隱形眼鏡,在配戴上 的隱形眼鏡後接受視網膜檢影鏡檢查。在工作距離 處,發現 時使用 、 時使用 可中和,則患者正確的隱形眼鏡度數應為下列何者?
核心觀念
本題考查檢影驗光的工作距離補償、兩主子午線的中和度數,以及柱鏡軸度的判讀。
檢影鏡在工作距離 時,工作距離屈光度為:
檢影中和時,需從檢影結果扣除工作距離屈光度,才能得到眼睛原本的屈光狀態。題目已知患者戴著 隱形眼鏡接受檢影,因此算出的是「戴鏡後」的殘餘屈光,再加回隱形眼鏡度數,求得患者正確的隱形眼鏡度數。
解題方法
分別計算 與 子午線的屈光度。
子午線以 中和,故戴鏡後該子午線的屈光度為:
加回目前配戴的 隱形眼鏡度數,原本眼睛在此子午線的屈光度為:
子午線以 中和,故戴鏡後該子午線的屈光度為:
加回目前配戴的隱形眼鏡度數:
因此,眼睛兩主子午線為 的 、 的 。以負柱鏡表示,球鏡取較大負度數 ,柱鏡為兩子午線差值 ;再轉換成負柱鏡表示:
第 28 題2 分
有關正視眼(emmetropia)之敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考正視眼(emmetropia)的屈光狀態與眼球成像位置。正視眼在眼睛未調節、視遠狀態下,平行光線進入眼內後,會聚焦在視網膜上;若視軸對準黃斑部中心,影像就落在黃斑部中心。此時遠點位於無限遠處,視遠不需要矯正鏡片。
解題方法
先抓住「未經過調節」這個條件:正視眼視遠時,眼睛處於放鬆狀態,並非調節力最強的狀態。再逐項判斷遠點、第二焦點和視網膜成像位置的敘述;凡把正視眼與「完全調節」或「屈光度最強」混為一談者,就是錯誤敘述。
選項分析
(A) 正確。 正視眼在未調節時,平行光線恰好聚焦於視網膜上,因此可清楚看遠,其遠點在無限遠處。
第 29 題2 分
一個實物放置在焦距為 的凹透鏡前方 處,其成像為:
核心觀念
凹透鏡的焦距為負,會使平行入射光線發散;對位於鏡前的實物,成像為正立、縮小的虛像,且像位於鏡前。計算時使用薄透鏡成像公式:
採用符號約定:凹透鏡焦距 ,實物距離 ;算得像距 時,表示像在鏡前,且為虛像。
解題方法
已知凹透鏡焦距大小為 ,實物在鏡前 ,故
代入透鏡公式:
因此
負號代表像在鏡前,距透鏡約 。放大率為
第 30 題2 分
下列哪一個處方可算是傑克森交叉圓柱鏡(Jackson cross cylinder)的一種?
核心觀念
傑克森交叉圓柱鏡(Jackson cross cylinder, JCC)由兩個大小相等、正負相反且互相垂直的柱鏡組成,因此可用「球面柱鏡處方」表示為一正一負兩個主子午線度數,且兩主子午線的度數大小相等、符號相反。
若處方寫成球面柱鏡形式 ,其兩主子午線度數為:
- 軸向 :
- 與軸向垂直的子午線:
要符合 JCC,兩者須相等反號,也就是 ,因此 。
解題方法
逐一計算各選項的兩個主子午線度數,再檢查是否大小相等、符號相反。
以 (A) 為例,處方為 :
- 子午線:
- 子午線:
兩主子午線為 與 ,正負相反且大小相等,符合 JCC。
選項分析
第 31 題2 分
在夜間駕駛鏡片鍍抗反射膜,下列何者是優點?
① 其原理來自增加鏡片表面對光反射之比率。 ② 鏡片後表面鍍抗反射膜可減少後方來車大燈的干擾。 ③ 鏡片前後表面鍍抗反射膜可提升夜間視力。
核心觀念
本題考驗抗反射膜(AR coating)如何減少鏡片表面的反射,以及鏡片前、後表面的反光對夜間駕駛的影響。抗反射膜透過光學干涉降低反射光,讓較多光線穿過鏡片;原理是降低反射率,不是增加反射率。
鏡片前表面的反射可能形成眩光;後表面的反射則可能讓駕駛者看見後方車燈在鏡片上的反射像。前、後表面皆鍍抗反射膜,可減少這些反光干擾,改善夜間視覺品質。
解題方法
逐項判斷敘述是否符合抗反射膜的作用:
- 先確認抗反射膜對表面反射率的影響。
- 再依反射光來自鏡片前表面或後表面,判斷是否能減少眩光干擾。
- 最後判斷前後表面都鍍膜,是否有助於夜間視力。
第 32 題2 分
前弧 ,後弧 ,在不考慮鏡片厚度的情況下,此鏡片的度數為何?
核心觀念
本題考查薄透鏡的度數合成。在不考慮鏡片厚度時,鏡片總度數等於前弧度數與後弧度數的代數和:
前弧為正屈光度,後弧則依題目所給符號直接代入。度數的正負代表屈光性質,不能只把數值相加而忽略符號。
解題方法
代入前弧 與後弧 :
因此,此鏡片的度數為 。
選項分析
第 33 題2 分
一般抗紫外線(UV)的鏡片鍍膜是指阻擋掉哪一波長以下的光波?
核心觀念
本題考辨識一般抗紫外線(UV)鏡片的阻擋波長界線。紫外線的波長範圍約為 至 ;可見光約從 起。因此,一般所稱抗 UV 鏡片,是阻擋波長在 以下的光波。
解題方法
直接依紫外線與可見光的波長分界判斷:題目問「阻擋掉哪一波長以下」,對應紫外線範圍的上界,即 。
選項分析
- (A) :正確。 是一般紫外線與可見光的分界;阻擋此波長以下的光波,即符合一般抗 UV 鏡片的描述。
- **(B) :錯誤。
第 34 題2 分
有關偏光太陽眼鏡的應用,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
偏光太陽眼鏡的鏡片含有偏光濾片,主要作用是阻隔特定方向的線偏振光。道路、雪地與水面等水平表面反射的光,常帶有較強的水平偏振成分;若鏡片的透光軸設為垂直方向,便能削弱這些反射眩光,使視野較清楚、舒適。
LCD 螢幕也常利用偏振片控制出光方向。若螢幕的偏振方向與眼鏡鏡片的透光軸接近垂直,光線會大幅減弱,螢幕可能變暗甚至看不清楚;因此應避免的是與偏光鏡片透光軸交叉的螢幕偏振方向。
解題方法
本題抓住偏光眼鏡的兩項應用判斷即可:一是削弱水平表面反射造成的眩光;二是偏光鏡片與 LCD 螢幕的偏振方向若交叉,會使螢幕亮度降低。依此逐項檢視敘述,錯誤的是把應避免的 LCD 偏振方向說成「垂直偏振」。
選項分析
(A) 在白天下雨時可以配戴偏光眼鏡增加行車安全:正確。 雨天路面反射的眩光會干擾駕駛視線。偏光眼鏡可減少這類反射光,提高視覺舒適度與道路辨識能力,因此有助於行車安全。
第 35 題2 分
某鏡片其曲率半徑為 ,若在空氣中的表面度數為 ,則此鏡片的折射率為何?
核心觀念
本題考查球面鏡片的表面屈光力公式。鏡片表面由空氣進入鏡片時,表面度數為
其中 為表面度數(屈光度,D),、 分別為入射側與折射側介質的折射率, 為曲率半徑(公尺)。空氣的折射率近似為 。
解題方法
已知曲率半徑 ,空氣中的表面度數為 。代入公式:
因此:
表面度數為正,表示依題目採用的符號方向,鏡片側折射率高於空氣;計算所得折射率為 。
選項分析
第 36 題2 分
以黃金加上基底金屬,從內到外均勻混合,稱為哪一類的眼鏡架材質?
核心觀念
本題考眼鏡架常見含金材質的分類,關鍵在於金與基底金屬的組成方式:
- 實金(solid gold):金合金本體由金與其他金屬均勻混合而成,材料整體皆為金合金。
- 填金(gold filled):以機械方式將較厚的金層結合於基底金屬表面。
- 鍍金(gold plating):以電鍍等方式在基底金屬表面覆上一層金。
- 閃鍍金(gold flashing):表面覆金極薄,通常比一般鍍金層更薄。
解題方法
題幹指出「以黃金加上基底金屬,從內到外均勻混合」,描述的是材料本體的成分,而不是只在表面覆上一層金。金與其他金屬均勻形成合金,屬於實金材質,因此選 (A)。
選項分析
第 37 題2 分
一副鏡架其鏡腳標示為 ,若 PD 為 ,要使眼鏡片的光學中心與瞳距相符,則水平移心量是多少?光學中心向哪個方向移動?
核心觀念
鏡架標示 中, 是單眼鏡片的框圈水平尺寸, 是鼻樑尺寸, 是鏡腳長度。計算水平移心量時,使用鏡架的瞳距(frame PD)與配戴者的瞳距比較:
若配戴者瞳距小於鏡架瞳距,光學中心須向鼻側移動。
解題方法
先求鏡架瞳距:
每眼的鏡架瞳距為:
題目給定配戴者瞳距為 ,每眼瞳距為:
每眼所需移心量為:
依題目給定資料,結果是每眼向耳側移心 ,與官方答案 A「,向鼻側移動」不符。
第 38 題2 分
當光線通過有 個稜鏡度的稜鏡之後,光線在 處會偏移多少距離?
核心觀念
本題考查稜鏡度的定義:光線通過稜鏡後,在距離 處偏移 ,即為 個稜鏡度,記作 。因此, 代表光線在 處偏移 。
解題方法
偏移距離與觀察距離成正比。已知 ,在 處的偏移量為:
這個計算似乎與官方答案 C 不一致;依稜鏡度定義,結果應為 ,對應選項 D。若將 誤讀為 ,才會得到選項 C 的 。但題目指定以官方答案 C 為準,因此以下依官方答案判定。
選項分析
- (A) :錯誤。 這是 在 處的偏移量,未納入題目的 與
第 39 題2 分
有一厚鏡片規格如下:前表面屈光度 ,後表面屈光度 ,鏡片厚度 ,折射率 。此鏡片的後頂點度數約為何?
核心觀念
本題考查厚鏡片的後頂點度數。後頂點度數不是前、後表面屈光度的直接相加;光線先經前表面折射,再在鏡片內傳播一段厚度,最後經後表面折射。
設前表面屈光度為 、後表面屈光度為 ,鏡片折射率為 ,厚度為 (單位須換成公尺)。後頂點度數為:
解題方法
已知:
先計算厚度與折射率的比值:
代入公式:
第 40 題2 分
某右眼鏡片度數為 ,右眼 PD 。若眼鏡的右 PD 誤做為 ,其產生的稜鏡效應為何?
核心觀念
本題考驗眼鏡片的稜鏡效應,以及如何判斷鏡片度數是否會因瞳孔位置偏移而產生稜鏡效應。Prentice 定則為:
其中 為稜鏡度數()、 為視線通過點相對於光學中心的偏心量(公分)、 為該方向的鏡片屈光力(D)。若視線偏移方向上的屈光力為零,便不會產生稜鏡效應。
解題方法
鏡片處方為 ,表示 子午線上的屈光力為 , 子午線上的屈光力為 。
右眼 PD 由 誤做為 ,表示鏡片光學中心相對於右眼瞳孔水平偏移 。但水平偏心所對應的是水平方向的屈光力,也就是 子午線;此處屈光力為 。因此:
第 41 題2 分
有一鏡片,處方為 ,使用 Vogel 公式估算,此鏡片的基弧應為:
核心觀念
本題考鏡片基弧的估算,以及 Vogel 公式的使用。處方為 ,其中球面度數為 、負柱面度數為 。
以 Vogel 公式估算時,基弧取決於球面度數;柱面度數與軸位不代入本題公式。
解題方法
Vogel 公式為:
代入球面度數 :
不過,選項中沒有 。本題官方答案為 A(),相當於採用將結果取至最接近的 基弧級距: 向上取至 。
選項分析
第 42 題2 分
個案兩眼皆為 ,若要使左眼產生 ,兩眼的光學中心點的位置為何?
核心觀念
本題考驗鏡片光學中心偏位所造成的稜鏡效應,使用普倫提斯公式:
其中, 為稜鏡度數,單位為棱鏡度 ; 為視線通過點與光學中心的距離,單位為公分; 為鏡片屈光度,單位為屈光度(D)。
負鏡片產生的底向與視線偏離光學中心的方向相反。
解題方法
左右眼鏡片皆為 。左眼要產生 ,也就是左眼鏡片造成底向上稜鏡效應。
由普倫提斯公式求偏位距離:
要使負鏡片的稜鏡底向上,左眼視線須通過光學中心的下方。因此,左眼光學中心須比右眼光學中心高 嗎?本題所問的位置為兩眼光學中心的相對高低,且官方答案指定為 D:左眼光心比右眼低 。
第 43 題2 分
一位 PD 的個案,右眼 ,左眼 。若要使其兩眼皆產生 (base in),眼鏡的光學中心距離應為多少?
核心觀念
本題考查稜鏡公式及眼鏡光學中心距離的調整。稜鏡度數與鏡片度數、視線偏離光學中心的距離符合 Prentice 定律:
其中 為稜鏡度數, 為視線相對光學中心的偏心量(單位為公分), 為鏡片度數(單位為屈光度)。稜鏡底方向須依鏡片度數正負及視線偏心方向判定。
解題方法
個案的瞳孔距離為 ,左右眼鏡片度數分別為右眼 、左眼 。要使兩眼各產生 的底向內稜鏡:
- 右眼負鏡要產生底向內,視線須落在光學中心的鼻側。所需偏心量為 因光學中心在視線的顳側,右眼光學中心須比右眼瞳孔位置向顳側移 。
- 左眼正鏡要產生底向內,視線須落在光學中心的顳側。所需偏心量同為 因光學中心在視線的鼻側,左眼光學中心須比左眼瞳孔位置向鼻側移 。
因此,兩眼光學中心都朝外側移動,各 ,兩光學中心距離合計增加 :
第 44 題2 分
一個有雙眼複視的內斜視患者,驗光師欲用稜鏡配鏡矯正,使患者右眼配戴稜鏡片時,雙眼看到影像往內偏移,此稜鏡應如何擺放?
核心觀念
稜鏡會使物體影像偏向稜鏡尖端(頂角),也就是與基底方向相反。因此,若題目指定影像要往某方向偏移,稜鏡的基底就應朝相反方向放置。
本題患者為內斜視,右眼配戴稜鏡後,要求雙眼看到的影像往內偏移。判斷時須留意「往內」是相對於患者而言:患者右眼的內側是朝鼻側,也就是朝左。
解題方法
- 先將「右眼影像往內偏移」換成方向:右眼影像朝鼻側,即朝左。
- 稜鏡使影像偏向尖端,故基底須朝影像偏移方向的相反側。
- 影像朝左偏,基底便朝右;因此選 (A) 基底朝右。
選項分析
第 45 題2 分
右眼的鏡片處方為 ,當右眼配戴後產生 基底朝上的稜鏡量,則鏡片的光學中心偏移多少?
核心觀念
本題考驗鏡片的稜鏡效應與光學中心偏心量的關係,使用普倫蒂斯公式:
其中, 為稜鏡量()、 為視線通過點與光學中心的距離(公分)、 為該方向的鏡片屈光力(D)。
此處要使用鏡片在垂直方向的屈光力。處方 的垂直子午線與柱鏡軸垂直,因此垂直屈光力為 。
解題方法
已知垂直方向產生 的基底朝上稜鏡量,代入普倫蒂斯公式求偏心距離:
偏心方向則依負鏡片的稜鏡方向判斷:負鏡片的基底方向與偏心方向相反。既然產生基底朝上的稜鏡,光學中心須相對視線向下偏移 。
選項分析
第 46 題2 分
將 轉變為正柱面形式,應為下列何者?
核心觀念
本題考驗柱面鏡處方的交叉柱面表示法,以及如何轉換成正柱面形式。轉換時須保留兩條主子午線上的屈光力,並符合「球面度數與柱面度數互換、柱軸旋轉 」的規則。
處方 在軸位 上的屈光力為 ;與軸位垂直的子午線屈光力為 。
解題方法
原處方為 ,可視為兩個柱面鏡的屈光力相加:
- :在 子午線屈光力為 ;在 子午線為 。
- :在 子午線屈光力為 ;在 子午線為 。
相加後:
| 子午線 | 合成屈光力 |
|---|---|
改寫成正柱面形式時,先將兩條主子午線中較低的屈光力作為球面度數,故 。正柱面加在軸位垂直的子午線,因此柱軸設為 ;柱面度數為兩主子午線屈光力之差:
所以處方為 。
選項分析
第 47 題2 分
有關透鏡之敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考「透鏡移動時,影像的移動方向」,要分辨影像是與透鏡移動方向相同的順動,還是相反的逆動。透鏡沿某一方向平移時,影像也只會沿同一方向或相反方向移動;不會因豎直方向的移動而改成水平方向。
可用薄透鏡的稜鏡效應判斷:透鏡平移會改變物體光線通過透鏡的位置,相當於改變該處的稜鏡偏向。正透鏡與負透鏡的偏向方向相反,因此影像移動方向也相反。
解題方法
設透鏡沿豎直方向向上移動。對透鏡而言,物體原本的光線改由透鏡上較低的位置通過。此處的稜鏡效應使出射光線產生偏折,影像位置隨之改變。
第 48 題2 分
配戴者的瞳孔距離為 ,則 A 尺寸(A size)為 ,鏡片間距(distance between lens, DBL)為 ,有效直徑(effective diameter, ED)為 ,則最小鏡坯尺寸(minimal blank size, MBS)為何?
核心觀念
本題考鏡框尺寸、配戴者瞳孔距離與鏡片最小鏡坯尺寸(MBS)的關係。有效直徑(ED)是鏡片所需覆蓋範圍的直徑;瞳孔距離與鏡框幾何中心距離的差,則決定鏡片的水平移心量。
單眼瞳距為瞳孔距離的一半,鏡框幾何中心距離(frame PD)為 A 尺寸加 DBL。因此,單眼移心量為:
所需最小鏡坯尺寸為有效直徑加上兩倍移心量:
解題方法
先計算鏡框幾何中心距離:
配戴者的雙眼瞳距為 ,單眼瞳距為:
鏡框幾何中心距離與配戴者瞳距相差:
左右鏡片各需移心 。因此:
第 49 題2 分
一配戴 單光眼鏡鏡片的配戴者,欲清楚看見距離眼鏡平面 處的物體,其調節量應為何?(假設頂點距離為 。)
核心觀念
本題考的是負度數眼鏡鏡片配戴者看近物時的調節量。物體先在鏡片平面形成像;眼睛的調節需求,則由該像到眼睛的距離決定。計算時須把物距與眼鏡度數都換算到眼睛平面,並納入 的頂點距離。
解題方法
以眼鏡平面為基準,物體距離為 ,物方 vergence 為
通過度數 的鏡片後,像方 vergence 為
這是像在鏡片平面處的 vergence。眼睛位於鏡片後方 ,需將 vergence 傳遞到眼睛平面:
第 50 題2 分
基本上,紫外線也可分為三個波段:UVC(~)、UVB(~)、UVA(~)。哪一波段的紫外線一般可被大氣層中的氧、氮、臭氧層吸收?
核心觀念
本題考紫外線各波段的波長範圍,以及大氣對紫外線的吸收情形。依題目所列範圍,UVC 為 ~、UVB 為 ~、UVA 為 ~。其中波長較短的 UVC,通常會被大氣中的氧、氮及臭氧吸收。
解題方法
直接將題目詢問的「大氣層中的氧、氮、臭氧層吸收」對應到紫外線波段:UVC 的能量較高、穿透大氣的能力較弱,因此大多在到達地表前被吸收。UVB 有部分可穿透大氣到達地表;UVA 則穿透能力較強,多數可到達地表。