一虛物體（virtual object）位在-5.00 DS 透鏡 10 cm 處，其側向放大率（lateral magnification）為多少倍？

本題考點

虛物體（會聚光入射）的聚散度為正，以 L' = L + F 求像的聚散度，再以側向放大率 m = L / L' 求倍率。

正解理由

虛物體代表入射光是會聚光，物體位在透鏡右方（光線前進方向）10 cm = 0.1 m 處，入射聚散度 L = +1 / 0.1 m = +10 D。透鏡度數 F = -5.00 D，像的聚散度 L' = L + F = 10 + (-5) = +5 D。側向放大率 m = L / L' = 10 / 5 = +2.00，正值代表正立、倍率大於 1 代表放大，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   +0.50：正負號正確，但把放大率公式的分子分母倒過來；m = L / L'，應為 +2.00。

2. (B)

   -0.60：負號代表倒立像，但本題 L 與 L' 同為正值，放大率必為正；數值也不符；應為 +2.00。

3. (C)

   +0.67：正值但小於 1，代表縮小像；虛物經此透鏡後 L' 小於 L，像是放大的，與本題不符；應為 +2.00。

4. (D)

   +2.00：由聚散度計算得到的側向放大率，符合題目所求。

演算步驟

1. ① 物聚散度：虛物在透鏡右方 0.1 m，L = +1 / 0.1 m = +10 D。
2. ② 成像公式：L' = L + F = +10 D + (-5.00 D) = +5 D。
3. ③ 側向放大率：m = L / L' = 10 D / 5 D = +2.00。
4. ④ 結果：正立、放大 2 倍。

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