一物體置於薄透鏡前 18 cm 處,成像位於透鏡前 6 cm 處,此透鏡的焦距為何?
- A-3 cm
- B-6 cm
- C-9 cm正解 ✓
- D-12 cm
官方答案 C
出處:113 年專門職業及技術人員高等考試驗光師考試「視覺光學」第 2 題(場次代碼 113100,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
薄透鏡成像的聚散度公式 L′ = L + F。成像與物體同在透鏡前方,代表是虛像,只有負透鏡(發散透鏡)對實物才會形成縮小、同側的虛像。
正解理由
以光線前進方向為正、透鏡前方距離為負:物距 −18 cm = −0.18 m,入射聚散度 L = 1 ÷ (−0.18 m) = −5.556 D;像距 −6 cm = −0.06 m,出射聚散度 L′ = 1 ÷ (−0.06 m) = −16.667 D。透鏡屈光力 F = L′ − L = −16.667 D − (−5.556 D) = −11.111 D,焦距 f = 1 ÷ F = −0.09 m = −9 cm,故選 C。
逐項排除
- (A)
錯。−3 cm 的透鏡屈光力過強,把 −18 cm 處的物體代入後,像會落在比 6 cm 更靠近透鏡的位置,與題目不符;應改為 −9 cm。
- (B)
錯。−6 cm 是把像距直接當成焦距;像距與焦距只有在物體位於無限遠時才相同,本題物體在 18 cm 處,應改為 −9 cm。
- (C)
對。F = −16.667 D + 5.556 D = −11.111 D,f = −9 cm。
- (D)
錯。−12 cm 是把像距與物距直接相減(6 − 18)的結果,焦距不是距離相減,而要用倒數(聚散度)相減;應改為 −9 cm。
演算步驟
- 聚散度公式:F = L′ − L。
- L = 1 ÷ (−0.18 m) = −5.556 D。
- L′ = 1 ÷ (−0.06 m) = −16.667 D。
- F = −16.667 D − (−5.556 D) = −11.111 D。
- f = 1 ÷ (−11.111 D) = −0.09 m = −9 cm。
記憶點
焦距要用倒數相減再取倒數,不能把距離直接相加減。
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