物體放在一凸透鏡的二倍焦距上,其成像位於何處?
- A一倍焦距內
- B介於一倍焦距至二倍焦距之間
- C二倍焦距上正解 ✓
- D二倍焦距後至無限遠
官方答案 C
出處:106 年特考專門職業及技術人員普通考試驗光生考試「眼鏡光學概要」第 26 題(場次代碼 106060,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
凸透鏡物距在二倍焦距時的成像:像也在另一側的二倍焦距上,為等大倒立實像。
正解理由
依高斯成像公式,物距與像距的倒數和等於焦距的倒數。物距等於二倍焦距時,物距倒數是焦距倒數的一半,剩下的一半由像距倒數補足,所以像距同樣等於二倍焦距;放大率等於像距除以物距,兩者相等,像與物等大,且因為是實像而倒立。物理上看,二倍焦距是物像對稱的位置,從物點發出的光經凸透鏡後,恰好在另一側相同距離處會聚。故成像位於二倍焦距上,故選 C。
逐項排除
- (A)
錯誤。像在一倍焦距內的情形不會發生在實物經凸透鏡成實像時;凸透鏡的實像必在焦點以外。物在焦點內時得到的虛像也在物體同側,與本題物距不符。
- (B)
錯誤。像落在焦距與二倍焦距之間,對應的是物體位於二倍焦距以外(縮小實像);本題物體恰在二倍焦距上,像不會落入這一段。
- (C)
正確。物距等於二倍焦距時,像距也等於二倍焦距,成等大倒立實像。
- (D)
錯誤。像在二倍焦距以外,對應的是物體位於焦點與二倍焦距之間(放大實像);物體在焦點上時像在無限遠。都不是本題條件。
記憶點
凸透鏡二倍焦距是「對稱點」:物在二倍焦距、像也在二倍焦距、等大倒立。
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