一個高度為20公分的物體，放在一個+20.00 D 的凸透鏡前方10公分，其成像何者正確？

本題觀念：

本題考查凸透鏡（converging lens）的成像，利用薄透鏡公式（thin lens equation）計算像距與放大率，判斷像的性質（實像/虛像、正立/倒立、大小）。

選項分析

本題需先計算再判斷，逐步推導如下。

已知條件：

• 透鏡度數：$F = +20.00\text{ D}$
• 焦距：$f = \frac{1}{F} = \frac{1}{20} \text{ m} = 5\text{ cm}$
• 物距：$d_o = 10\text{ cm}$（物體在鏡片左側，大於焦距）
• 物高：$h_o = 20\text{ cm}$

薄透鏡公式（採用 real-is-positive 符號慣例）： $\frac{1}{d_i} = \frac{1}{f} - \frac{1}{d_o} = \frac{1}{5} - \frac{1}{10} = \frac{2}{10} - \frac{1}{10} = \frac{1}{10}$ $d_i = +10\text{ cm}$

$d_i > 0$ 表示像在鏡片對側（右側），為實像。

放大率（magnification）： $m = -\frac{d_i}{d_o} = -\frac{10}{10} = -1$

$m = -1$：

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