一透鏡第一焦距為鏡前 10 cm，物體放在透鏡前 5 cm，有關其影像之敘述，下列何者錯誤？

本題考點

由第一焦點位置判斷透鏡正負，以及物體位於正透鏡焦距以內時的成像性質。

正解理由

第一焦點（物方焦點）是「從這點發出的光經透鏡後變成平行光」的位置。第一焦點位在鏡前 → 從鏡前一點發出的發散光被透鏡轉成平行光 → 透鏡具有會聚作用 → 這是一片正透鏡，焦距 10 cm。物體放在鏡前 5 cm，比焦距 10 cm 更靠近透鏡 → 物體發出的光，發散程度大於透鏡能提供的會聚量 → 出射光仍然發散 → 光線在透鏡後永遠不會交會，只能把出射光向鏡前反向延伸，在鏡前交會 → 形成與物體同側的虛像；

這組延長線不經過光線交叉，所以像與物同方向 → 正立；虛像位置比物體離透鏡更遠，同一張角下顯得更大 → 放大。所以「相對於物體是倒立」是錯誤敘述。故選 B。

逐項排除

1. (A)

   正確。出射光反向延伸交會於鏡前，虛像與物體位在透鏡同一側。

2. (B)

   錯誤，為本題所求。物體在焦點以內形成的是正立虛像，應改為「相對於物體是正立」；倒立只發生在物體位於焦點以外、形成實像時。

3. (C)

   正確。成像為放大的正立虛像，這正是放大鏡的原理。

4. (D)

   正確。出射光發散、在透鏡後無法實際交會，所成的是虛像。

記憶點