106 年 · 驗光生 · 眼鏡光學概要第 3 題 · 單選 · 2 分

一個高度為 5 cm 物體位在一個凸透鏡前 40 cm,此玻璃凸透鏡屈光力是+6.00 D,則此物體所形成的像是正立或倒立?影像的高度大約是多少?

  1. A倒立,1.5 cm
  2. B正立,1.5 cm
  3. C倒立,3.5 cm正解 ✓
  4. D正立,3.5 cm

官方答案 C

出處:106 年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 3 題(場次代碼 106110,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,與橫向放大率 m = L / L';放大率為負表示倒立實像。

正解理由

物體在 +6.00 D 凸透鏡前 40 cm,入射聚散度 L = −2.50 D,出射聚散度 L' = −2.50 D + 6.00 D = +3.50 D,為正值表示在鏡後形成實像,像距 28.571 cm。橫向放大率 m = L / L' = −2.50 / 3.50 = −0.71429,負號代表倒立,像高 = 5 cm × 0.71429 = 3.5714 cm,最接近 3.5 cm。所以影像倒立、高約 3.5 cm,故選 C。

逐項排除

  1. (A)

    倒立,1.5 cm:倒立的判斷正確,但像高偏小;本題放大率的大小約為 0.71429,像高應約 3.5 cm。

  2. (B)

    正立,1.5 cm:兩處都不符。物體位於焦點外,凸透鏡成倒立實像,不是正立;像高也應約 3.5 cm。

  3. (C)

    倒立,3.5 cm:放大率 −0.71429,倒立、像高 3.5714 cm,與選項相符,正確。

  4. (D)

    正立,3.5 cm:像高大小對了,但方向錯。凸透鏡只有在物體位於焦點以內時才成正立虛像;本題物距 40 cm 大於焦距 16.667 cm,成的是倒立實像。

演算步驟

  1. 1. 物距換算:u = −40 cm = −0.4 m;入射聚散度 L = 1 / (−0.4 m) = −2.50 D。
  2. 2. 出射聚散度:L' = L + F = −2.50 D + 6.00 D = +3.50 D。
  3. 3. 像距:v = 1 / 3.50 D = 0.28571 m = 28.571 cm(鏡後實像)。
  4. 4. 焦距對照:f = 1 / 6.00 D = 0.16667 m = 16.667 cm,物距大於焦距。
  5. 5. 放大率:m = L / L' = −2.50 D / 3.50 D = −0.71429(負號=倒立)。
  6. 6. 像高:h' = 5 cm × 0.71429 = 3.5714 cm ≈ 3.5 cm,倒立。

記憶點

凸透鏡物在焦點外成倒立實像,放大率用 L / L' 一步算出大小與正倒。

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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