普考-驗光生眼鏡光學概要109 年第 12 題單選題
下列敘述何者正確?
A一實物體放在凸透鏡前焦點外,其成像為位在透鏡後方的正立實像
B一實物體放在凸透鏡前焦點外,其成像為位在透鏡後方的倒立實像正確答案
C一實物體放在凸透鏡前焦點外,其成像為位在透鏡後方的正立虛像
D一實物體放在凸透鏡前焦點外,其成像為位在透鏡後方的倒立虛像
B正確答案
實物在凸透鏡焦點外 → 透鏡後方形成倒立實像,此為成像公式基本款。
為什麼答案是 B
物距 > 焦距時,光線經凸透鏡會聚於透鏡後方,形成倒立實像,可被屏幕接收。此為照相機、人眼視網膜成像原理。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 實物在凸透鏡焦點外 → 透鏡後方形成倒立實像,此為成像公式基本款。
口訣:焦外實倒、焦內虛正。實像必倒立、在鏡後;虛像必正立、在鏡前(與物同側)。
逐選項分析
A✕
凸透鏡成實像時必為倒立,不可能正立實像。實像由光線實際會聚形成,成像必與物體上下顛倒。
B✓ 正確
物距 > 焦距時,光線經凸透鏡會聚於透鏡後方,形成倒立實像,可被屏幕接收。此為照相機、人眼視網膜成像原理。
C✕
正立虛像只出現在「物體位於焦點內」的情況(放大鏡原理),且虛像位於透鏡前方(與物同側),非後方。
D✕ 陷阱
倒立方向雖正確,但凸透鏡不會形成倒立虛像。虛像必為正立,實像必為倒立,此為光學鐵律,混淆虛實即入陷阱。
凸透鏡成像規則(焦距 f)
| 物體位置 | 像的性質 | 正倒立 | 像位置 |
|---|
| u > 2f | 縮小實像 | 倒立 | 透鏡後方 f~2f |
| u = 2f | 等大實像 | 倒立 | 透鏡後方 2f |
| f < u < 2f | 放大實像 | 倒立 | 透鏡後方 >2f |
| u = f | 不成像 | — | 平行光 |
| u < f | 放大虛像 | 正立 | 透鏡前方(同側) |
凸透鏡成像只有兩套劇本:物體在焦點外,光線真的會聚在鏡後,形成倒立實像(可投影在紙上);物體在焦點內,光線發散但延伸線交於鏡前,形成正立虛像(只能用眼睛看)。判斷關鍵就看物距跟焦距誰大:物距>f就實像必倒、物距<f就虛像必正,絕對不會出現「正立實像」或「倒立虛像」這種混血組合。考試最愛偷渡的就是把正倒配錯,或把虛像說成在鏡後、實像說成在鏡前,只要記住「實像=倒立=鏡後」、「虛像=正立=鏡前」這兩組鐵三角就能秒殺。