(a) 近視是什麼?說明近視(或近視眼)的兩個原因。藉助光線圖,展示:(i) 近視眼的缺陷。(ii) 使用透鏡矯正近視。(b) 一個近視的人看不清超過1.5米以外的物體。為了恢復正常的視力,矯正透鏡的性質和焦度是多少?
(a) 近視,或稱近視眼,是一種視力缺陷,由於這種缺陷,一個人看不清遠處的物體,但近處視力正常。
近視(或近視眼)的兩個原因如下:
1. 眼球晶狀體的匯聚能力強(由於焦距短),導致物體的影像在視網膜前形成,或者
2. 眼球過長,導致光線聚焦在視網膜前,而不是直接聚焦在視網膜上。
(i) 顯示近視眼缺陷的光線圖。


(ii) 顯示使用透鏡矯正近視的光線圖。

(b) 近視患者可以透過佩戴含有凹透鏡的眼鏡來矯正視力缺陷。
為了找到凹透鏡的焦度,我們必須首先計算它的焦距。
已知
近視患者的遠點距眼睛1.5米(如果物體的像在距眼睛1.5米的遠點處形成,則該人可以看到無限遠處放置的物體)。
所以,
物體距離,$u$ = $\infty$
像距,$v$ = $-$1.5 m (缺陷眼在透鏡前的遠點)
求:焦距,$f$ 和焦度,$P$。
解
從透鏡公式我們知道:
$\frac {1}{v}-\frac {1}{u}=\frac {1}{f}$
代入已知值,我們得到:
$\frac {1}{(-1.5)}-\frac {1}{\infty}=\frac {1}{f}$
$-\frac {1}{1.5}-0=\frac {1}{f}$ $(\because任何數除以無窮大都等於0)$
$-\frac {1}{1.5}=\frac {1}{f}$
$f=-1.5m$
因此,焦距$f$為-1.5m。
現在,
我們知道透鏡的焦度為:
$P=\frac {1}{f}$
代入$f$的值,我們得到:
$P=\frac {1}{-1.5}$
$P=-\frac {10}{15}$
$P=-0.667D\approx-0.67D$
因此,矯正該缺陷所需的凹透鏡的焦度為-0.67屈光度。
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