112 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
關於鏡片放大率(spectacle magnification)的形狀因子(shape factor),下列敘述何者最不適當?
核心觀念
鏡片放大率(spectacle magnification, )通常可分為形狀因子(shape factor)與屈光因子(power factor):
形狀因子描述鏡片厚度、材料折射率與前表面屈光度對影像大小的影響;屈光因子則與鏡片的後頂點屈光度及配戴頂點距離有關。常用形式為:
其中 為鏡片中心厚度(以公尺表示)、 為鏡片材料折射率、 為前表面屈光度。屈光因子常表示為:
其中 為鏡片後頂點至眼睛參考平面的距離, 為後頂點屈光度。
解題方法
第 2 題2 分
受測眼的最強主徑線與最弱主徑線成直角交叉,其屈光度數為 ,有關其屈光狀態的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考驗散光處方的兩條主徑線、散光類型判別,以及等價球面度計算。柱鏡度數的軸向表示柱鏡沒有屈光力的方向;與軸向垂直的主徑線則包含球鏡與柱鏡的合成屈光力。
順散光是最強屈光力位於垂直子午線(約 ),最弱屈光力位於水平子午線(約 );反散光則相反。等價球面度公式為:
解題方法
處方為 。在柱鏡軸位 ,柱鏡屈光力為 ;與軸位垂直的 子午線,屈光力為 。
兩條主徑線屈光力一正一負,屬混合性散光。其最強屈光力為 ,位於 ;最弱屈光力為 ,位於 。因最強主徑線接近水平子午線,並非位於垂直子午線,因此不屬順散光。
等價球面度為:
第 3 題2 分
有關 Seidel 單色像差中的彗星像差(coma)對人眼視覺的影響,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
本題考查 Seidel 五種單色像差中的彗星像差(coma),以及瞳孔大小對眼球像差的影響。
彗星像差常見於離軸光束:光線斜向進入光學系統時,光束不同區域的放大率不一致,點像會呈現彗星尾狀的不對稱模糊。球面像差則是軸上光線通過球面光學系統時,近軸光線與邊緣光線屈光能力不同,導致焦點不一致。
瞳孔放大會讓更多周邊光線進入眼內,使高階像差通常增加;因此昏暗環境下瞳孔放大,不會使彗星像差降低。
解題方法
先辨認彗星像差的關鍵條件:它主要和離軸入射及光學系統的不對稱成像有關。再判斷瞳孔變化的影響:瞳孔越大,周邊光線占比越高,通常越容易呈現高階像差。據此可直接判定,宣稱「瞳孔放大會降低 coma」的選項錯誤。
選項分析
(A) coma 與球面像差都是球面屈光能力不均勻所致
第 4 題2 分
下列何者是最靠近可見光譜兩側的不可見光段?
核心觀念
本題考電磁波譜中可見光與相鄰不可見光的排列。可見光波長約為 ,可見光譜較長波長的一側緊鄰紅外線,較短波長的一側緊鄰紫外線。
解題方法
沿電磁波譜由長波長到短波長排列:
因此,最靠近可見光譜兩側的不可見光段,分別是紅外線與紫外線。
選項分析
第 5 題2 分
患者透過一個 基底朝下(BD)的稜鏡觀看此鏡片前方 的物體。若此稜鏡與患者眼球的旋轉中心相距 ,患者將感受到多少有效稜鏡屈光力(effective power of the prism)?
核心觀念
本題考「有限距離觀看時,物體距離造成的視差效應,如何改變眼睛感受到的有效稜鏡屈光力」。稜鏡屈光力以稜鏡度 表示, 代表光線每前進 偏移 。
本題依題意採用有效稜鏡屈光力的有限距離修正公式:
其中 為原稜鏡屈光力、 為稜鏡至眼球旋轉中心的距離, 為物體距離稜鏡的距離。方向則依視線移動方向與原稜鏡基底方向判定。
解題方法
物體在鏡片前方 ,稜鏡距眼球旋轉中心 。代入修正公式:
依題目所採的有限距離修正,理論計算值為 ,與選項列出的 或 均不符。
第 6 題2 分
空氣中,一個物體經折射率 且曲率為 的聚碳酸酯球面屈光後,在該表面的前(左)方 處形成一個虛像(virtual image)。則物體約在該球面的左側何處?
核心觀念
本題考球面折射的高斯公式與屈光力正負號。光由空氣進入折射率 的聚碳酸酯時,球面屈光力為
其中 為物方介質折射率, 為曲率半徑(以公尺表示)。物方與像方屈光度分別為
球面折射公式為
採用此符號慣例時,光沿左至右傳播;物點在表面左側時 ,虛像在表面左側時 。題目所給「曲率為 」是表面屈光力 ,不是曲率半徑。
解題方法
虛像位於表面前(左)方 ,因此像距為
像方屈光度為
由 ,可得物方屈光度
物方折射率為 ,故物距
第 7 題2 分
一眼為正視眼的不等視患者,在一般的正常情況下,使用哪一種矯正方式與屈光不正的搭配會出現最大的影像尺寸差異?
核心觀念
本題考的是不等視矯正後的影像大小差異,也就是兩眼視網膜影像大小不同。影像大小會受屈光不正類型及矯正方式影響:
- 鏡框眼鏡位於角膜前方,會產生頂點距離效應;矯正遠視的正鏡片通常使影像放大,矯正近視的負鏡片通常使影像縮小。
- 軸性屈光不正是眼軸長度異常;屈光性屈光不正是眼球屈光力異常。就一般情況而言,屈光性遠視以鏡框正鏡片矯正時,會有較明顯的影像放大效果。
- 隱形眼鏡貼近角膜,頂點距離效應遠小於鏡框眼鏡,通常造成較小的影像大小改變。
解題方法
比較各選項的影像大小改變程度,抓住兩個判斷點:鏡框正鏡片有放大效應;屈光性遠視以正鏡片矯正時,通常會造成較大的影像放大。題目又指定一眼為正視眼,故應選擇相較正視眼會帶來最大影像尺寸差異的矯正組合。
一般而言,鏡框正鏡片的放大率可用下式理解:
其中 為鏡片至眼球入射面的距離(公尺), 為鏡片屈光度(屈光度)。正鏡片 時,,具有放大效果;屈光度越高、鏡片離眼越遠,放大效應越明顯。
第 8 題2 分
一位男性在睫狀肌完全放鬆的狀態下須配戴 的眼鏡來看清楚 公尺以外的遠方物體,在不戴矯正眼鏡的狀況下,遠方物體聚焦的位置為何?(空氣中之折射率為 ,眼球整體折射率為 ,眼球整體屈光力為 )
核心觀念
本題考驗遠點矯正度數與眼球屈光力的關係。眼鏡度數標示在眼鏡平面;題目未提供頂點距離,因此依考題慣例視為眼鏡緊貼眼球,以眼鏡的 作為眼球所需的遠點屈光補償。
物體在 公尺外,物距不能視為無限遠,入射會聚度為:
解題方法
眼鏡需提供 才能看清 公尺外的物體,因此未戴眼鏡時,該物體的像在眼球焦點後方。眼球屈光力為 ,折射後像方會聚度為:
由像方屈光度 ,其中眼球內折射率 ,得未矯正時的像距:
戴上 眼鏡後,像落在視網膜上;對應的像距為:
第 9 題2 分
當光線從一個介質(初始介質,primary medium;折射率為 )進入另一個介質(次級介質,secondary medium;折射率為 ),下列何者最不適當?
核心觀念
本題考查光線跨越兩種介質界面時的折射方向,以及司乃耳定律。設光線由折射率為 的初始介質進入折射率為 的次級介質,入射角 與折射角 都是相對於界面法線量測。司乃耳定律為:
折射率較高的介質稱為光學上較緻密的介質;折射率較低的介質則稱為光學上較疏鬆的介質。
解題方法
先依折射率比較判斷光線相對法線的偏折方向,再核對選項中的司乃耳定律是否把兩介質的折射率與角度正確配對。由上式可知,入射角對應初始介質的折射率 ,折射角對應次級介質的折射率 。
選項分析
- (A) 正確。 若初始介質折射率較低,即 ,由司乃耳定律得 ,因此折射角小於入射角,折射光向法線偏
第 10 題2 分
有一個 球面鏡片,藉由波長為 的光測量到的折射率為 ;波長為 的光測量到的折射率為 ;波長為 測量到的折射率為 ,則此鏡片的阿貝數(Abbe number)及色像差(chromatic aberration)為多少?
核心觀念
本題考阿貝數(Abbe number)的定義,以及鏡片縱向色像差與阿貝數的關係。阿貝數用來表示材料的色散程度:阿貝數越大,色散越小。
以 表示 的折射率、 表示 的折射率、 表示 的折射率,阿貝數定義為:
對球面鏡片,縱向色像差的度數差可用鏡片度數除以阿貝數估算:
解題方法
題目給定:
先計算兩條譜線折射率差:
代入阿貝數公式:
再計算色像差:
第 11 題2 分
光線從鑽石(折射率 )進入空氣,若要形成全反射,其入射角度至少應大於下列何者?
核心觀念
本題考查全反射的條件與臨界角。光線由折射率較大的介質射向折射率較小的介質時,入射角達到臨界角後,折射光沿介面傳播;入射角大於臨界角時,才會形成全反射。
由司乃耳定律,臨界角 滿足:
此處角度均以介面法線為基準。
解題方法
光線由鑽石進入空氣,故 、。代入臨界角公式:
形成全反射須滿足 ,所以入射角必須大於約 ,選項為 B。
選項分析
第 12 題2 分
光在空氣中的傳播速率為 ,若光進入一玻璃鏡片傳播速率變為 ,則此玻璃鏡片的折射率應為:
核心觀念
本題考折射率的定義:介質中的光速愈慢,折射率愈大。若光在空氣中的速率記為 ,在玻璃中的速率記為 ,則
解題方法
將題目給定的速率代入:
兩個速率使用相同單位,相除後單位消去,得到無因次的折射率。
選項分析
第 13 題2 分
有一隱形眼鏡片的前曲率半徑和後前曲率半徑均為 ,若中心厚度為 ,折射率為 ,則鏡片的後頂點屈光度(back vertex power)為多少?
核心觀念
本題考隱形眼鏡的後頂點屈光度。厚透鏡的後頂點屈光度,須把前、後表面屈光度及中心厚度一併納入。空氣中厚透鏡的等效屈光度為
而後頂點屈光度為
其中 、 分別是前、後表面的屈光度, 是中心厚度(公尺), 是鏡片折射率。依光線由前向後的方向,凸面為正、凹面為負。
解題方法
兩面的曲率半徑大小都是 。依題目所指的鏡片形狀,前表面為凸面、後表面為凹面,因此:
後表面的曲率屈光度以鏡片至空氣的折射率差計算,且凹面屈光度為負:
將 代入後頂點屈光度公式:
第 14 題2 分
一名患者的矯正鏡片處方為:OD:、OS:,若其近用加入度(ADD)為 ,請問當其配製三光鏡片(trifocal lens)時,鏡片的中用區加入度(intermediate add)應為多少 (diopter)?
核心觀念
三光鏡片的近用區加入度為 ;中用區加入度通常取近用加入度的一半:
題目給的遠用處方是球面度數與散光度數,這些數值不影響中用區加入度的計算。
解題方法
已知 ,代入公式:
選項分析
第 15 題2 分
一位 歲女性近視眼鏡度數為 ,頂點距離為 ,她想換戴軟式隱形眼鏡,下列何者最接近她所需的隱形眼鏡度數?
核心觀念
本題考驗眼鏡度數換算成角膜平面上的隱形眼鏡度數,須使用頂點距離換算公式。近視眼鏡位於角膜前方 ,改成貼近角膜的隱形眼鏡時,負鏡片的度數絕對值會減小。
其中 為眼鏡鏡片度數, 為鏡片至角膜的距離(以公尺表示), 為角膜平面所需度數。
解題方法
已知 ,:
隱形眼鏡通常以 為一級選擇, 最接近 ,故選(B)。
選項分析
第 16 題2 分
在理想光學系統時,無限遠點光源射出平行於光軸的光線,經過單薄凸透鏡後,會聚焦在何處?
核心觀念
本題考查薄凸透鏡對無限遠物點所發出的平行光線之成像位置。薄透鏡的焦點定義為:平行於光軸的入射光線,經會聚透鏡折射後與光軸交會的位置。對理想薄凸透鏡而言,這個位置就是透鏡的像方焦點。
解題方法
物點位於無限遠時,來自該物點的光線到達透鏡時可視為彼此平行。題目又指出光線平行於光軸,因此它們是平行光軸的平行光束。薄凸透鏡使這束光會聚於像方焦點,故聚焦在焦點上。
也可用薄透鏡成像公式表示:
第 17 題2 分
欲將此稜鏡度分至兩眼時,可處方為:
核心觀念
本題考「稜鏡度的雙眼分配」。水平稜鏡要在兩眼同方向分配,垂直稜鏡則須在兩眼以相反方向分配,才能維持原本的雙眼相對稜鏡效果。
稜鏡的基底方向以配戴者為準:
- 水平:Base Out(基底向外)、Base In(基底向內)。
- 垂直:Base Up(基底向上)、Base Down(基底向下)。
解題方法
原處方為右眼 Base Up、左眼 Base Out。分配時分別處理垂直與水平分量:
- 垂直分量:右眼 Base Up 平分為兩眼各 。垂直分量在兩眼須採相反方向,因此右眼為 Base Up,左眼為 Base Down。
- 水平分量:左眼原有 Base Out,平分為兩眼各 Base Out。水平分量在兩眼採相同方向,因此右眼與左眼各為 Base Out。
第 18 題2 分
張醫師開出的眼鏡處方是 ,其等價球面度(spherical equivalent)為多少?
核心觀念
等價球面度(spherical equivalent, SE)是柱鏡處方在兩個主子午線屈光度的平均值。計算公式為:
其中 為球面度數, 為柱鏡度數;柱鏡軸位不影響等價球面度的計算。
解題方法
本題處方為 ,因此:
- 球面度數
- 柱鏡度數
代入公式:
因此答案為選項(D)。
選項分析
第 19 題2 分
有一雙凸薄透鏡的折射率為 作為光學矯正鏡片,若其前表面和後表面的曲率半徑均為 ,則此鏡片的屈光力為多少?
核心觀念
本題考查薄透鏡製作公式。鏡片屈光力由前、後兩個球面折射面的屈光力相加而得:
其中 是鏡片材料折射率,、 分別是前、後表面的曲率半徑,半徑須以公尺代入,所得屈光力單位為屈光度(D)。
解題方法
雙凸薄透鏡的前表面半徑取正值,後表面半徑取負值。題目給定:
代入薄透鏡公式:
第 20 題2 分
若發生軟性隱形眼鏡配適過鬆時,應如何做適當的處置?
核心觀念
本題考軟性隱形眼鏡的配適調整。鏡片配適過鬆時,鏡片活動度通常偏大、容易移動;處置方向是讓鏡片配適變緊。鏡片基弧越陡,曲率半徑越小,因此應減小鏡片曲率半徑。
解題方法
先判斷配適問題的方向:過鬆要使配適變緊。題目用「曲率半徑」描述鏡片弧度,兩者呈反向關係:
- 曲率半徑減小,鏡片弧度變陡,配適較緊。
- 曲率半徑增加,鏡片弧度變平,配適較鬆。
因此,配適過鬆時應選擇減小曲率半徑。
選項分析
第 21 題2 分
一個物體有 高,位於一個具球形介面的冕牌玻璃(crown glass)的左側 ,而這個介面有 的屈光力(如下圖),下列敘述何者不適當?
核心觀念
本題考球面折射的物方聚散度、像方聚散度與橫向放大率。採光線由左向右傳播,空氣折射率 、冕牌玻璃折射率 。球面折射公式為:
其中 是介面屈光力;物體在介面左側時,入射光向右傳播但呈發散狀態,因此物方聚散度為負。橫向放大率為:
解題方法
物體距球面介面 ,故物方聚散度為:
介面屈光力為 ,因此像方聚散度為:
由 得:
負號表示像位於介面左側,是虛像。橫向放大率為:
第 22 題2 分
下列何者能表示此光學十字?
光學十字兩主徑線屈光度如下:
- 垂直方向:
- 水平方向:
核心觀念
眼鏡處方的球面柱面表示法中,柱鏡軸向上的子午線不含柱鏡度數,因此該方向的總屈光度等於球面度數;與軸向垂直的子午線,總屈光度則為球面度數加柱面度數。
軸位 表示垂直子午線,柱鏡度數作用在與其垂直的水平方向。
解題方法
光學十字給定:
- 垂直方向:
- 水平方向:
軸位為 時,球面度數必須等於垂直方向的度數,因此球面為 。柱鏡度數可由水平方向減去垂直方向求得:
所以處方為 。
選項分析
- (A) :錯誤。 垂直軸向的屈光度為 ;水平方向為 ,與題目給的 不符。
第 23 題2 分
在測量單焦點透鏡時,度數量度儀(lensometer)主要是測量透鏡的何種參數?
核心觀念
度數量度儀(lensometer,也稱焦度計)用來量測眼鏡透鏡的屈光度。配戴時,眼鏡透鏡的後表面朝向眼睛,因此驗配與標示通常以後頂點屈光度為主要量測值。
後頂點屈光度是從透鏡後頂點量起的屈光度,單位為屈光度(D)。lensometer 透過調整望遠鏡系統,使透鏡形成的像清晰,據此讀取透鏡的屈光度。
解題方法
題目問的是測量單焦點透鏡時,lensometer「主要」量測何種參數。判斷關鍵是區分透鏡的頂點屈光度與其他光學參數:眼鏡鏡片的實際驗配量度採用後頂點屈光度,因此選擇 (B)。
選項分析
第 24 題2 分
下列哪個鏡片與其周圍環境的不同介質組合所產生的有效屈光度絕對值最小?
核心觀念
薄鏡片浸在不同介質中時,其有效屈光度會隨鏡片與周圍介質的折射率差異而改變。若鏡片形狀不變,屈光度與折射率差成正比:
其中 ,空氣折射率近似為 。放入水中時,鏡片與周圍介質的折射率差縮小,因此屈光度絕對值會降低。
解題方法
空氣中的屈光度已由題目給定。置於水中時,換算係數為:
因此,水中的有效屈光度為原空氣屈光度的 倍:
- 鏡片:
- 鏡片:
第 25 題2 分
有一個十字位於薄透鏡前左側 ,透鏡屈光力為 ,則十字的水平線成像於何處?
核心觀念
散光透鏡在兩條主子午線上的屈光力不同,物體的水平線與水平子午線有關,因此應取鏡片在 子午線上的屈光力。柱鏡軸位於 ,代表該軸方向沒有柱鏡度數;與軸垂直的 子午線則有完整的柱鏡度數。
解題方法
處方為 。因此:
- 子午線屈光力:
- 子午線屈光力:
水平線沿水平方向延伸,其像的位置由 子午線的屈光力決定,故使用 。物距為 ,物體在透鏡前方,物距屈光度為 。
依薄透鏡屈光度公式 :
像距為:
第 26 題2 分
承上題,史特爾姆間隔(interval of Sturm)為多少?
核心觀念
史特爾姆間隔是散光眼兩條互相垂直主子午線的焦線位置差,也就是兩主焦線之間的距離。對以屈光度表示的兩主子午線屈光力 、,在空氣中可用焦距求出:
其中屈光力以 表示,所得焦距單位為公尺。本題為「承上題」,須沿用前題給出的兩主子午線資料;該資料未附於本題文字中。依本題官方答案所對應的間隔為 。
解題方法
史特爾姆間隔等於兩主子午線焦距之差的絕對值。依前題的主子午線屈光力,先分別取倒數換算焦距,再相減:
第 27 題2 分
關於鏡片屈光度與影像大小,下列敘述何者不適當?
核心觀念
本題考鏡片放大率(spectacle magnification)如何影響視網膜影像大小。鏡片放大率可拆成兩個因子:
其中屈光度因子(power factor, PF)反映鏡片屈光度對影像大小的影響,頂點距離因子(shape factor, SF)則與鏡片前表面曲率及鏡片位置等因素有關。因此,鏡片屈光度相同,不代表鏡片放大率一定相同。
解題方法
判斷各選項是否把「屈光度會影響影像大小」誤推成「屈光度相同,影像大小影響也相同」。放大率由多項因素共同決定;比較兩片鏡片時,除屈光度外,也要考慮頂點距離及鏡片形狀等條件。
選項分析
(A) 正確。 屈光度會影響鏡片的放大或縮小效果。以簡化公式表示,屈光度因子可寫為:
第 28 題2 分
李小姐左眼處方為 ,下列何者為該處方的負柱鏡表示法?
核心觀念
本題考球面柱面處方的正、負柱鏡轉換。轉換時,球鏡度數加上柱鏡度數;柱鏡度數變號;軸度旋轉 。兩個主子午線的屈光力保持不變。
解題方法
原處方為 。
- 新球鏡:。
- 新柱鏡: 變為 。
- 新軸度: 加減 ,成為 。
因此,負柱鏡表示法為 。
選項分析
- (A) :錯誤。 柱鏡符號與軸度已正確轉換,但球鏡應為 ,不是 。
- (B) :錯誤。 球鏡度數計算錯誤;
第 29 題2 分
下圖透鏡在 度方向上的屈光度是多少?
光學十字兩主徑線屈光度如下:
- 一條主徑線:
- 另一條主徑線:
核心觀念
光學十字的兩條互相垂直主徑線,分別表示透鏡在兩個主方向上的屈光度。本題兩方向皆為 ,因此透鏡沒有屈光度差,屬於球面透鏡;各方向的屈光度相同。
解題方法
任意方向 上的屈光度,可由兩主徑線的屈光度加權計算:
代入 :
因為 ,所以:
選項分析
第 30 題2 分
下圖以光學十字法表示之兩個透鏡,緊密接合後的屈光度等同於下列何者?
兩個透鏡的光學十字屈光度如下:
- 第一個透鏡:垂直方向 ,水平方向
- 第二個透鏡:垂直方向 ,水平方向
核心觀念
緊密接合的兩個透鏡,其相同子午線方向的屈光度相加。光學十字中的水平、垂直數值代表各自子午線方向的屈光度。
散光處方可用兩條主子午線驗算:球柱鏡表示法中,軸向子午線的屈光度等於球面度數;與軸相差 的子午線屈光度,等於球面度數加柱面度數。
解題方法
依照掃描圖,第 30 題左側透鏡為垂直方向 (plano)、水平方向 ;右側透鏡為垂直方向 、水平方向 (plano)。將相同方向的屈光度相加:
- 水平方向:
- 垂直方向:
換成正柱鏡表示法,取水平方向 為軸,球面度數為該方向屈光度 。柱面度數為兩主子午線屈光度之差:
因此合成處方為 ,選項 (A)。
題目文字所列的兩透鏡屈光度與掃描圖不一致;本題依指定以原頁圖形作答,圖中標示為上述數值。
選項分析
第 31 題2 分
有關光學用的鏡片鍍上反射膜後其光學功能,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考反射膜的光學功能。反射膜會提高鏡片表面的反射率,常用於反射鏡或特定光學元件;它的作用與減反射鍍膜不同。減反射鍍膜可降低鏡片表面反光,進而減少鬼影與眩光;UV 防護則需靠吸收或反射紫外線的材料或鍍膜,不能由「反射膜」一概而論。
解題方法
先辨認題目所說的是「反射膜」,再逐項對照其光學效果。若將反射膜與減反射鍍膜混為一談,就容易把降低反光、減少鬼影等效果錯配給反射膜。依官方答案,本題錯誤敘述為 (B) 減少 UV。
選項分析
第 32 題2 分
對於 CR-39 樹脂(CR-39 plastic)鏡片與冕牌玻璃(crown glass)鏡片的敘述,何者錯誤?
核心觀念
本題比較 CR-39 樹脂鏡片與冕牌玻璃鏡片的阿貝數、紫外線阻斷能力、折射率及抗衝擊性。阿貝數反映材料的色散程度,數值愈高,色散愈小;折射率則反映光在材料中折射的程度。常見 CR-39 的折射率約為 ,冕牌玻璃約為 ,兩者阿貝數都約在 左右。
解題方法
先比較常見材料性質:CR-39 與冕牌玻璃的阿貝數接近;冕牌玻璃的折射率略高於 CR-39;CR-39 樹脂鏡片的抗衝擊性通常較佳。紫外線阻斷能力則須看材料配方與是否經過紫外線處理,但就本題採用的典型材料比較,冕牌玻璃阻斷紫外線的能力較差。因此,宣稱冕牌玻璃折射率比 CR-39 更低的選項錯誤。
第 33 題2 分
有關光學鏡片中阿貝數的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
阿貝數(Abbe number)用來表示鏡片材料的色散程度,常用公式為:
其中 、、 分別是材料在不同波長下的折射率。分母 代表色散量,因此在折射率條件相近時,阿貝數與色散程度成反比:阿貝數越大,色散越小;阿貝數越小,色散越大。
解題方法
逐一核對各選項是否符合鏡片材料的基本光學特性。判斷關鍵是記住阿貝數與色散的方向相反,再檢查數值範圍及鏡片形狀敘述。
選項分析
第 34 題2 分
某鏡片尺寸設計,前表面 的度數(power)為 ,在 的度數(power)為 ;後表面 的度數為 , 的度數為 。假設不考慮鏡片厚度問題,下列敘述何者正確?
核心觀念
本題考查鏡片前、後表面的子午線屈光力如何合成,以及如何將所得鏡片度數寫成柱鏡處方。題目指定不考慮厚度,因此各子午線的鏡片總度數可直接用前表面度數加上後表面度數:
柱鏡處方中的軸向,是柱鏡度數為零的子午線;柱鏡造成的度數變化出現在與軸向垂直的子午線。
解題方法
分別計算 與 子午線的總度數:
因此,鏡片在 子午線為零度,在與其垂直的 子午線為 。以負柱鏡形式表示,軸向取零度子午線 ,柱鏡度數為 ,故處方為 。
選項分析
第 35 題2 分
對於無框眼鏡之鏡片材質選擇,下列何者最佳?
核心觀念
無框眼鏡的鏡片以螺絲直接固定在鏡片上,鏡片需要承受鑽孔、鎖固及日常碰撞造成的應力。因此,材質選擇的重點是抗衝擊性、韌性與鑽孔處不易破裂,不能只看折射率或鏡片是否輕薄。
解題方法
比較各材質的機械性質:玻璃材質較脆,鑽孔與鎖固處容易產生裂痕;一般樹脂鏡片雖比玻璃耐衝擊,但韌性及鑽孔耐受性不如 Trivex。Trivex 兼具高抗衝擊性與良好韌性,適合無框鏡片的鑽孔固定,因此選 (D)。
選項分析
- (A) 冕牌玻璃鏡片(crown glass):錯誤。 玻璃硬度高,但脆性較大;鑽孔或螺絲固定處容易崩裂,不適合無框設計。
第 36 題2 分
下列哪一種不是塑膠鏡片(plastic lens)的變色製作技術?
核心觀念
本題考塑膠鏡片的變色製作方式。變色鏡片會隨紫外線照射而變深,紫外線減弱後再逐漸褪色。製作塑膠變色鏡片的常見方式,包括在鏡片表面形成變色層,或將變色物質導入鏡片表層。
鹵化銀則是傳統玻璃變色鏡片常用的變色材料:受光後鹵化銀產生可逆變化,使鏡片變暗。塑膠基材的變色技術通常不以鹵化銀為製作方式。
解題方法
先判斷各選項描述的是「把變色功能做在鏡片哪裡、如何導入」,還是「變色材料本身」。前表面鍍膜、浸漬鍍膜與浸潤,都是塑膠鏡片可採用的表面處理或導入方式;鹵化銀則屬於玻璃變色鏡片的傳統材料。故選出鹵化銀即可。
選項分析
第 37 題2 分
鏡腳內側標示:,表示以方框法設計的此副眼鏡,鏡圈水平尺寸為 ,鼻樑間距為 ,鏡腳長度為 ,則該鏡框的鏡框瞳孔間距(PD)是多少?
核心觀念
鏡腳標示 是方框法的鏡框尺寸標記:
- :單眼鏡圈的水平尺寸(鏡圈寬度),單位為毫米。
- :表示採方框法量測。
- :鼻樑間距(DBL),單位為毫米。
- :鏡腳長度,單位為毫米。
鏡框瞳孔間距(Frame PD)是左右鏡圈幾何中心之間的距離,等於單眼鏡圈水平尺寸加上鼻樑間距:
解題方法
代入題目標示的尺寸:
因此,此鏡框的鏡框瞳孔間距為 。
選項分析
第 38 題2 分
運動眼鏡需要堅固、耐用、輕量並以防止意外傷害為主要目的,下列何種鏡架材料不適合應用在運動眼鏡上?
核心觀念
本題考查運動眼鏡鏡架材料的機械特性。運動眼鏡須兼具輕量、耐用及抗衝擊能力,以降低碰撞時鏡架破裂或造成傷害的風險。判斷時應比較材料的韌性、抗衝擊性與受力後的破壞方式;韌性較不足、受力時容易脆裂或形成尖銳斷面者,不適合作為以防護為目的的運動鏡架材料。
解題方法
逐一辨認選項材料的特性,找出其中較容易脆裂、韌性不足者。碳纖維雖有輕量及高強度的優點,但複合材料受衝擊時可能分層或脆性破壞;相較之下,聚醯胺、Grilamid TR90 與聚碳酸酯具有較佳的韌性或抗衝擊特性,較符合運動眼鏡的使用需求。因此,依題意選碳纖維。
選項分析
- (A) 碳纖維(carbon fiber):正確。 碳纖維複合材料質輕、強度高,但「強度高」不等於「耐衝擊且不易脆裂」。
第 39 題2 分
下列何種框架材質,在鏡片嵌入時,較常使用冷扣法且此材質無法調整,因此鏡片研磨後的尺寸必須要相對精確?
核心觀念
本題考眼鏡框架材質的加工特性,以及鏡片嵌入時對尺寸精度的要求。鏡框若可塑性較佳,裝片時可適度調整框圈;材質較硬、缺乏調整彈性的框架,則需靠鏡片與框圈尺寸精確配合,常以冷扣法嵌入。
解題方法
題幹的關鍵是「冷扣法」與「無法調整」。先辨認哪一種材質不易在裝片時靠加熱或塑形調整,再依此判斷:鏡片研磨尺寸必須精確,才能順利扣入框圈並穩固固定。符合這項特性的是聚碳酸酯框架。
選項分析
- (A) 醋酸纖維素:錯誤。 醋酸纖維素框架具有熱塑性,可加熱調整框圈形狀與尺寸,並非題幹所述無法調整的材質。
- **(B) 尼龍:錯誤。
第 40 題2 分
某配戴者瞳距為 ,選擇框架參數 尺寸為 、 尺寸為 及 DBL 為 配戴,請問此配戴者之框架需要的彎弧設計及鏡片邊緣厚度評估為何?
核心觀念
本題考兩個判斷:框架尺寸與瞳距的差異會造成鏡片光學中心偏心;配合題目所採用的彎弧判讀,選擇合適的框面彎弧方向。
框架的框架瞳距為單眼鏡框水平尺寸 加上鼻樑距離 DBL:
若框架瞳距大於配戴者瞳距,代表配戴者的瞳孔相對位於鏡框中心的鼻側,鏡片光學中心需向鼻側偏心。對正度數鏡片而言,鼻側邊緣會較厚。
解題方法
先算框架瞳距:
配戴者瞳距為 ,框架瞳距比配戴者瞳距大:
若框架左右對稱,平均分配至雙眼,每眼的偏心量為:
第 41 題2 分
處方為 、,若要製作半框眼鏡,則應選取用車溝機何種溝槽來加工?
核心觀念
本題考查半框眼鏡的鏡片車溝位置。半框鏡架以尼龍線等方式固定鏡片下緣,鏡片溝槽的位置須配合鏡片的厚度分布與鏡架固定方式。
「後弧」是鏡片靠近眼睛的一側;「前弧」是鏡片朝向外界的一側。正度數鏡片中央較厚、周邊較薄,處方度數越高,中央與周邊的厚度差越明顯。
解題方法
左右眼均為 ,屬於高度正度數的凸透鏡。製作半框眼鏡時,依本題採用的加工原則,選用後弧槽,使溝槽位於鏡片靠眼側的弧面,以配合半框鏡架的固定需求。
判斷重點是先分清鏡片度數與弧面方向:正度數鏡片中央較厚,而題目問的是半框加工所用的溝槽位置,因此依其加工方式選後弧槽。
第 42 題2 分
近用瞳距(near PD)測量方法有很多種,其中包含 Gerstman 法則(Gerstman’s three-quarter rule)。現在有一位患者遠用度數雙眼皆為 ,遠用 PD 為 且雙眼對稱。若工作距離為 ,則使用 Gerstman 法則計算出近用瞳距為何?
核心觀念
Gerstman「 法則」用工作距離所對應的屈光需求,估算每眼近用內移量:每 的屈光需求,估計每眼內移 。雙眼近用瞳距等於遠用瞳距減去左右眼內移量總和。
解題方法
先將工作距離換算為屈光需求:
每眼的近用內移量為:
題目指出雙眼對稱,因此兩眼合計內移 。近用瞳距為:
選項分析
- (A) :正確。 依 法則,每眼內移 ,雙眼近用瞳距為
第 43 題2 分
某配戴者配戴框架受到外力撞擊後,產生 X 型扭曲導致右眼頂點距離較左眼大。經調整 X 型扭曲後,使用四點接觸測試已經完全對齊,但配戴者戴上框架後,發現右眼之頂點距離仍然較左眼大且覺得右臉頰相對緊繃,該怎麼調整此框架?
核心觀念
本題考眼鏡架的面彎(左右鏡圈相對臉部的前後位置)、鏡腿張幅與框架扭曲的調整。四點接觸測試已完全對齊,表示鏡架的扭曲已排除;但戴上後右眼頂點距離仍較大,且右臉頰較緊,代表右側鏡圈仍較向前、右鏡腿對臉側的張力也較大。
解題方法
調整時先以鏡圈下半部向內推,修正右側鏡圈較向前的狀況;依題目指定的「鏡腿及鏡圈上半朝下、左手固定」操作,應由右手拇指推動鏡圈下半部。接著將右鏡腳張幅調大,減少右側對臉頰的壓迫,使鏡架配戴時左右受力較平衡。
選項分析
第 44 題2 分
有一鏡架其鏡圈的垂直高度為 ,鏡片裝配時要求光學中心高度為 ,則每片鏡片光學中心的垂直位移量為何?
核心觀念
本題考驗鏡圈垂直高度與鏡片光學中心高度之間的差值。鏡圈垂直高度為 時,幾何中心位於鏡圈高度的中點:
光學中心高度以鏡圈下緣為基準,題目要求設為 。因此要比較光學中心與幾何中心的高度差。
解題方法
光學中心高度 高於鏡圈幾何中心的 ,所以每片鏡片的光學中心須相對鏡圈中心向上位移 。
選項分析
第 45 題2 分
將 的透鏡置於左眼,若要產生 基底朝外的稜鏡量,要如何移心?
核心觀念
本題考驗普林斯法則(Prentice’s Rule)與負透鏡的稜鏡方向判斷。普林量 (稜鏡屈光度)等於透鏡屈光度 (單位為屈光度)乘上視線通過點相對於光學中心的偏心距離 (單位為公分):
負透鏡產生的稜鏡底方向與偏心方向相同。例如,負透鏡向外偏心時,會產生基底朝外的稜鏡。
解題方法
已知透鏡度數為 ,目標稜鏡量為 ,基底朝外。先由普林斯法則求偏心量:
偏心量為 。因為是負透鏡,要使稜鏡底朝外,須將透鏡向內移心,故選 (B)。
選項分析
第 46 題2 分
觀察患者配戴眼鏡時,鏡架偏向配戴者臉部的右側,若判斷是由於鼻墊臂與鼻墊造成,則下列調整方式何者最適當?
核心觀念
本題考驗鼻墊位置對鏡架左右方向的影響。鏡架偏向配戴者臉部右側,表示鏡架整體需要向配戴者左側移動。調整鼻墊時,兩側鼻墊同方向移動,可使鏡架整體向相反方向移動:鼻墊往右,鏡架便往左;鼻墊往左,鏡架便往右。
解題方法
鏡架目前偏右,因此要讓鏡架往左回到適當位置。將左右鼻墊都往右調整,可使鼻墊對鼻部的支撐位置向右移,帶動鏡架往左移,修正偏右情形。
選項分析
第 47 題2 分
某鏡片的度數為 ,將其磨成正柱面形式。若選擇 的基弧,則其後弧應為幾度?
核心觀念
本題考查鏡片的柱面形式轉換,以及基弧與後弧的屈光力關係。將鏡片寫成正柱面形式時,須以交叉柱面轉換,保持兩主子午線的屈光力不變;基弧與後弧則以代數和表示鏡片的屈光力:
解題方法
原處方為 ,兩主子午線屈光力如下:
- 子午線:
- 子午線:
轉成正柱面形式時,球面度數改為 ,柱面度數改為 ,軸位轉為 ,即:
題目指定基弧為 。正柱面形式的後弧需提供主子午線屈光力 與 ;因此後弧的兩主子午線分別為 與 。
第 48 題2 分
個案兩眼皆為 ,若要使左眼產生 BU,左眼鏡片的光學中心點與右眼的相對位置為何?
核心觀念
本題考驗稜鏡效應與普倫蒂斯公式:鏡片光學中心不產生稜鏡效應,視線若偏離光學中心,才會產生稜鏡效應。公式為:
其中 為稜鏡度, 為視線與光學中心的距離(公分), 為該方向的鏡片屈光力(屈光度)。鏡片散光時,須依偏心方向選用該方向的子午線屈光力。
解題方法
處方為 。欲產生垂直方向的基底向上(BU)稜鏡效應,因此要使用垂直子午線的屈光力。軸位 的散光鏡片,其垂直子午線屈光力為:
由普倫蒂斯公式:
負鏡片中,視線位於光學中心下方時,稜鏡基底朝下;等效地說,鏡片光學中心須在視線上方,才會在視線處產生基底向上(BU)效應。因此,左眼光學中心須比右眼高 。不過題目選項 D 寫的是「低 」,與上述方向判斷相反;若以光學方向推導,應為「高 」,而四個選項中沒有此答案。
選項分析
第 49 題2 分
以 CR-39 樹脂()磨製一個新月形的球面鏡片毛坯(lens blank),前表面的曲率半徑為 ,則前表面的屈光力為何?
核心觀念
本題考球面折射面的屈光力。曲面分隔兩種介質時,屈光力為
其中 是入射側介質折射率, 是折射後側介質折射率, 是曲率半徑(以公尺表示)。光線由空氣進入鏡片,取 、。
解題方法
前表面曲率半徑為 。依球面屈光力公式:
正號表示此折射面對由空氣入射的光線具有正屈光力。
選項分析
第 50 題2 分
調整鏡架時,依據下列何種調整方式使鏡架遠離臉部?
核心觀念
本題考鏡架的調整方式如何改變鏡框與臉部的距離。鏡框彎弧是鏡架正面沿臉部弧度向後包覆的程度;彎弧減少時,鏡框兩側向後包覆的程度變小,鏡框會較不貼近臉部,因此可使鏡架遠離臉部。
解題方法
逐項判斷調整後,鏡框是更靠近臉部,還是更遠離臉部。減少鏡框彎弧會讓鏡架正面較平、向後包覆較少,因而增加鏡框與臉部之間的距離。