111 年 · 驗光師 · 視覺光學第 5 題 · 單選 · 2 分

-4.00 D 透鏡,其物體(object)與影像(image)的對稱點(symmetry point)分別為何?

  1. A前者位在透鏡前(左側)25 cm,後者位在透鏡後(右側)25 cm
  2. B前者位在透鏡後(右側)25 cm,後者位在透鏡前(左側)25 cm
  3. C前者位在透鏡前(左側)50 cm,後者位在透鏡後(右側)50 cm
  4. D前者位在透鏡後(右側)50 cm,後者位在透鏡前(左側)50 cm正解 ✓

官方答案 D

出處:111 年專門職業及技術人員高等考試驗光師考試「視覺光學」第 5 題(場次代碼 111110,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

透鏡的對稱點(symmetry points)——放大率 m = -1 時的物點與像點,物像距離大小相等,各為兩倍焦距。用聚散度公式 L' = L + F 與 m = L ÷ L' 求位置。

正解理由

對稱點要求 m = L ÷ L' = -1,即 L' = -L。代入 L' = L + F,得 -L = L + F,L = -F ÷ 2。本題 F = -4.00 D,所以物聚散度 L = +2.00 D,像聚散度 L' = +2.00 D + (-4.00 D) = -2.00 D。物聚散度為正,代表入射光是會聚光,物點在透鏡後(右側)1 ÷ 2.00 D = 0.5 m = 50 cm,是虛物;像聚散度為負,代表出射光是發散光,像點在透鏡前(左側)50 cm,是虛像。故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    錯誤。物在前 25 cm、像在後 25 cm,錯了兩處:距離 25 cm 是一倍焦距,不是對稱點的兩倍焦距;左物右像的配置屬於正透鏡,負透鏡的對稱點是右物左像。正確應為物在後 50 cm、像在前 50 cm。

  2. (B)

    錯誤。左右配置雖然對(物在後、像在前),但 25 cm 是這片 -4.00 D 透鏡的焦距,對應的是焦點位置而不是對稱點。對稱點在兩倍焦距處,應為 50 cm。

  3. (C)

    錯誤。距離 50 cm 正確,但物在前、像在後的配置是 +4.00 D 正透鏡的對稱點(實物成實像)。負透鏡的物聚散度須為 +2.00 D 的會聚光,物點在透鏡後,應改為物在後、像在前。

  4. (D)

    正確。物點在透鏡後 50 cm(虛物),像點在透鏡前 50 cm(虛像),符合 m = -1。

演算步驟

  1. 1. 焦距:f = 1 ÷ F = 1 ÷ (-4.00 D) = -0.25 m = -25 cm。
  2. 2. 對稱點條件:L = -F ÷ 2 = -(-4.00 D) ÷ 2 = +2.00 D。
  3. 3. 物點位置:l = 1 ÷ L = 1 ÷ (+2.00 D) = +0.5 m = +50 cm(正值,在透鏡右側,虛物)。
  4. 4. 像聚散度:L' = L + F = +2.00 D + (-4.00 D) = -2.00 D。
  5. 5. 像點位置:l' = 1 ÷ L' = 1 ÷ (-2.00 D) = -0.5 m = -50 cm(負值,在透鏡左側,虛像)。
  6. 6. 驗算:m = L ÷ L' = (+2.00 D) ÷ (-2.00 D) = -1,距離 50 cm 即兩倍焦距 2 × 25 cm。

記憶點

對稱點都在兩倍焦距處:正透鏡是實物在前、實像在後;負透鏡是虛物在後、虛像在前。

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

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