普考-驗光生眼鏡光學概要107 年第 9 題單選題
一個實物如果要經由凸透鏡產生比實物大的虛像,物體應該要放在:
A焦點上
B焦點內正確答案
C焦點於兩倍焦距間
D兩倍焦距外
B正確答案
凸透鏡要成放大虛像,物體必須放在焦點內(物距 < f),此時成正立放大虛像。
為什麼答案是 B
物體位於焦點內 (u < f),折射光線發散,反向延長線交於物體同側,形成正立、放大的虛像,即放大鏡原理。
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完整詳解
Pro · 無限重點 凸透鏡要成放大虛像,物體必須放在焦點內(物距 < f),此時成正立放大虛像。
口訣:『焦內虛像正放大』,就像放大鏡使用方式,物體靠近凸透鏡焦點內即可。
逐選項分析
A✕ 陷阱
物體剛好在焦點上時,折射後光線平行射出,無法會聚成像,也不會形成虛像,屬於不成像的臨界狀態。
B✓ 正確
物體位於焦點內 (u < f),折射光線發散,反向延長線交於物體同側,形成正立、放大的虛像,即放大鏡原理。
C✕
物體在 f 與 2f 之間時,會在透鏡另一側形成倒立、放大的「實像」,不是虛像,用於投影機。
D✕
物體在兩倍焦距外時,形成倒立、縮小的實像,是相機成像原理,既非放大也非虛像。
凸透鏡成像規律(必背)
| 物體位置 | 像的位置 | 像的性質 | 應用 |
|---|
| 2f 以外 | f~2f | 倒立縮小實像 | 相機 |
| 2f 上 | 2f 上 | 倒立等大實像 | 等大測量 |
| f~2f 間 | 2f 以外 | 倒立放大實像 | 投影機 |
| 焦點 f 上 | 無限遠 | 不成像 | 準直光源 |
| 焦點內 | 物同側 | 正立放大虛像 | 放大鏡 |
最常搞混的是 B 與 C:兩者都「放大」,但一個是虛像(焦內)、一個是實像(f~2f)。題目要的是『虛像』→ 必選焦點內。若題目改問『放大實像』答案就變 C。