正透鏡在空氣中不可能形成下列何者？

本題考點

正透鏡（凸透鏡）的成像規律：物體在焦點外成倒立實像，在焦點內成正立放大虛像；它無法形成縮小虛像。

正解理由

正透鏡是會聚透鏡。物體在焦點以外時，從物點發出的光經透鏡後仍能會聚，形成倒立實像；物距遠時像縮小，物距接近焦點時像放大，因此放大與縮小實像都做得到。物體移入焦點以內時，透鏡的會聚力不足以讓發散光變成會聚光，出射光仍然發散，只能反向延長在物體同側得到虛像；而這個虛像位置比物體更遠離透鏡、尺寸一定比物體大且正立，這就是放大鏡的原理。所以正透鏡的虛像永遠是放大的，不可能是縮小虛像，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   錯誤（可以形成）。物體位於焦點外且離焦點很近時，正透鏡成放大倒立實像，例如投影機的成像。

2. (B)

   錯誤（可以形成）。物體位於焦點外且離透鏡很遠時，正透鏡成縮小倒立實像，例如相機與眼睛把遠物縮小成像在感光面上。

3. (C)

   錯誤（可以形成）。物體在焦點內時，正透鏡成正立放大虛像，這就是放大鏡。

4. (D)

   正確（不可能形成）。正透鏡的虛像只出現在物體位於焦點內時，而此時虛像必定放大；縮小正立虛像是負透鏡（凹透鏡）的成像特徵。

記憶點