當物體位在一焦距為 50 cm 的凸透鏡前無窮遠處,則成像位置會在何處?
- A凸透鏡後方 50 cm 處正解 ✓
- B凸透鏡前方 50 cm 處
- C凸透鏡後方 20 cm 處
- D凸透鏡前方 20 cm 處
官方答案 A
出處:108 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 16 題(場次代碼 108060,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
焦點的定義與聚散度公式 V = U + F。物體在無窮遠時入射光為平行光,聚散度為零,凸透鏡會把它會聚在鏡後的第二焦點上。
正解理由
物體在無窮遠,入射聚散度 U = 0 D。凸透鏡焦距 50 cm,屈光力 F = 1 / 0.50 m = +2.00 D。出射聚散度 V = U + F = 0 + 2.00 = +2.00 D,正值表示會聚,像距 v = 1 / 2.00 D = 0.50 m,即凸透鏡後方 50 cm 處,恰為第二焦點,故選 A。
逐項排除
- (A)
正確。V = +2.00 D,像在鏡後 0.50 m,也就是後方 50 cm。
- (B)
錯誤。距離相同但方位不符;凸透鏡出射聚散度為正,光線會聚在光行進方向的後方,成實像;前方 50 cm 是凹透鏡虛焦點的位置特徵,應改為後方 50 cm。
- (C)
錯誤。方位正確但距離不符;平行光成像在焦點上,距離就等於焦距 50 cm,不是 20 cm。
- (D)
錯誤。方位與距離兩處都不符:應為鏡後而非鏡前,距離應為焦距 50 cm 而非 20 cm。
演算步驟
- ① 單位換算:f = 50 cm ÷ 100 = 0.50 m
- ② 屈光力:F = 1 / 0.50 m = +2.00 D
- ③ 物在無窮遠:U = 0 D,V = U + F = 0 D + 2.00 D = +2.00 D
- ④ 像距:v = 1 / 2.00 D = 0.50 m
- ⑤ 換成公分:0.50 m × 100 = 50 cm(鏡後)
記憶點
平行光入射就成像在焦點:凸透鏡在鏡後實焦點,凹透鏡在鏡前虛焦點。
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