109 年 · 驗光師 · 視覺光學第 6 題 · 單選 · 2 分

一個高度為 20 公分的物體,放在一個+20.00 D 的凸透鏡前方 10 公分,其成像何者正確?

  1. A與物體在鏡片的同側,為正立虛像,高度 20 公分
  2. B與物體在鏡片的同側,為正立虛像,高度 10 公分
  3. C與物體在鏡片的對側,為正立實像,高度 20 公分
  4. D與物體在鏡片的對側,為倒立實像,高度 20 公分正解 ✓

官方答案 D

出處:109 年專門職業及技術人員高等考試驗光師考試「視覺光學」第 6 題(場次代碼 109110,全卷 50 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。

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本題考點

以聚散度公式 L' = L + F 求像的位置,再以放大率 m = L ÷ L' 判斷正倒立、虛實與大小;物體放在凸透鏡的兩倍焦距處是常考的特例。

正解理由

+20.00 D 凸透鏡焦距為 1 ÷ 20 = 0.05 m = 5 公分,物體在前方 10 公分,正好是兩倍焦距。入射聚散度 L = 1 ÷ (-0.10 m) = -10.00 D,像聚散度 L' = -10 + 20 = +10.00 D,為正值,表示在鏡片另一側形成實像,像距 10 公分。放大率 m = L ÷ L' = -10 ÷ 10 = -1,負號代表倒立,大小與物體相同,像高 20 公分。故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    與物體在鏡片的同側,為正立虛像,高度 20 公分:只有物體位於焦點以內才會形成同側正立虛像;本題物在兩倍焦距處,像聚散度為正,應為對側倒立實像。

  2. (B)

    與物體在鏡片的同側,為正立虛像,高度 10 公分:位置與正倒立都錯,大小也錯;放大率絕對值為 1,像高應等於物高 20 公分,而且是對側倒立實像。

  3. (C)

    與物體在鏡片的對側,為正立實像,高度 20 公分:位置與大小正確,但單一凸透鏡形成的實像一定倒立,放大率為負值,應為倒立。

  4. (D)

    與物體在鏡片的對側,為倒立實像,高度 20 公分:L' 為正、m = -1,對側、倒立、等大三點都相符,符合題目所求。

演算步驟

  1. 1. 焦距:f = 1 ÷ 20 D = 0.05 m = 5 公分
  2. 2. 入射聚散度:L = 1 ÷ (-0.10 m) = -10.00 D
  3. 3. 像聚散度:L' = -10.00 D + 20.00 D = +10.00 D → 像距 +0.10 m(對側 10 公分)
  4. 4. 放大率:m = L ÷ L' = -10.00 D ÷ +10.00 D = -1
  5. 5. 像高:20 公分 × 1 = 20 公分,倒立

記憶點

凸透鏡物在兩倍焦距,像在另一側兩倍焦距,倒立等大實像。

內容更新 2026-10-08 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成驗光、配鏡或醫療建議 · 回報錯誤

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