普考-驗光生眼鏡光學概要109 年第 28 題單選題
凸透鏡在空氣中不能產生下列何種影像？
A倒立縮小的實像
B倒立相等的實像
C倒立放大的實像
D直立縮小的虛像正確答案
D正確答案
凸透鏡成虛像時必為「正立放大」，不可能產生直立縮小的虛像。
為什麼答案是 D
物體位於焦點內側時，凸透鏡所成虛像必為「正立放大」（放大鏡原理），不可能出現直立縮小的虛像，此為凹透鏡的成像特性。
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完整詳解
Pro · 無限重點 凸透鏡成虛像時必為「正立放大」，不可能產生直立縮小的虛像。
口訣：凸透鏡虛像永遠放大、實像可大可小可相等；凹透鏡虛像永遠縮小。
逐選項分析
A✕
物體位於 2F 外時，成倒立縮小的實像，為照相機成像原理，凸透鏡可產生。
B✕
物體恰位於 2F 處時，像距也在 2F，成倒立等大的實像，凸透鏡可產生。
C✕
物體位於 F 與 2F 之間時，成倒立放大的實像，為投影機、幻燈片原理，凸透鏡可產生。
D✓ 正確
物體位於焦點內側時，凸透鏡所成虛像必為「正立放大」（放大鏡原理），不可能出現直立縮小的虛像，此為凹透鏡的成像特性。
凸透鏡成像規則（物距 u、焦距 f）
| 物體位置 | 像的位置 | 像的性質 | 應用 |
|---|
| u > 2f | f < v < 2f | 倒立縮小實像 | 照相機 |
| u = 2f | v = 2f | 倒立等大實像 | 等大投影 |
| f < u < 2f | v > 2f | 倒立放大實像 | 投影機 |
| u = f | 無限遠 | 不成像 | 平行光 |
| u < f | 同側 | 正立放大虛像 | 放大鏡 |
凸透鏡虛像一律「正立放大」,這是放大鏡原理。考選部最常設陷阱把凸透鏡跟凹透鏡的虛像特性對調:凸透鏡只能放大虛像,凹透鏡才會產生縮小虛像。判斷關鍵是物距小於焦距時成虛像,此時光線發散無法實際交會,只能往回延伸形成放大影像。考生常誤以為「虛像就能縮小」,忘記凸透鏡的會聚特性決定了虛像必然比原物大,這是透鏡物理本質而非偶然現象。 
