兩片透鏡組成的透鏡組,其中一-6.00 D 的透鏡位於+9.00 D 的透鏡左方 10 cm 處,當物體位於透鏡左方 25 cm 處時,請問成像的位置為何?
- A+9.00 D 的透鏡右方 25 cm 處正解 ✓
- B+9.00 D 的透鏡右方 11.1 cm 處
- C-6.00 D 的透鏡右方 15 cm 處
- D-6.00 D 的透鏡左方 10 cm 處
官方答案 A
出處:107 年專門職業及技術人員高等考試驗光師考試「視覺光學」第 4 題(場次代碼 107110,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
雙透鏡系統逐面聚散度追蹤:第一片透鏡的像當作第二片透鏡的物,物距要改以第二片透鏡為原點重新量。
正解理由
第一片 −6.00 D:物在鏡左 25 cm,U₁ = −1/0.25 m = −4.00 D;V₁ = −4.00 D + (−6.00 D) = −10.00 D,像在 −6.00 D 透鏡左方 100 ÷ 10 = 10 cm(虛像)。第二片 +9.00 D 在第一片右方 10 cm,所以這個像距離第二片 10 cm + 10 cm = 20 cm,位於其左方:U₂ = −1/0.20 m = −5.00 D。V₂ = −5.00 D + 9.00 D = +4.00 D,像在 +9.00 D 透鏡右方 100 ÷ 4 = 25 cm。故選 A。
逐項排除
- (A)
+9.00 D 的透鏡右方 25 cm 處:最終像聚散度 +4.00 D,對應 25 cm,正確。
- (B)
+9.00 D 的透鏡右方 11.1 cm 處:11.1 cm 是 +9.00 D 透鏡的焦距(100 ÷ 9),相當於把射入第二片的光當成平行光;實際射入的是 −5.00 D 的發散光,像要更遠,應為 25 cm。
- (C)
−6.00 D 的透鏡右方 15 cm 處:位置錯誤;最終像在 +9.00 D 透鏡右方 25 cm,比 −6.00 D 透鏡右方 15 cm 的位置更遠,還要再加上兩鏡間距。
- (D)
−6.00 D 的透鏡左方 10 cm 處:這是第一片透鏡形成的中間像,只是第二片透鏡的物,不是整個系統的最終像。
演算步驟
- 第一片:U₁ = −1 / 0.25 m = −4.00 D → V₁ = −4.00 D + (−6.00 D) = −10.00 D → v₁ = −100 / 10 = −10 cm(−6.00 D 透鏡左方 10 cm)→ 轉移到第二片:物距 = 10 cm + 10 cm = 20 cm(左方)→ U₂ = −100 / 20 cm = −5.00 D → V₂ = −5.00 D + 9.00 D = +4.00 D → v₂ = 100 / 4 = +25 cm(+9.00 D 透鏡右方 25 cm)。
記憶點
中間像換到下一片時,距離要加上鏡間距再重算聚散度,不能直接沿用 V₁。
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