有兩個鏡片置於空氣中，相距20 cm，第一個鏡片屈光力為-4.75 DS，第二片鏡片屈光力為+20.00 DS ，物體放置於第一片鏡片前面4 m，最後形成的影像為下列何者？

本題觀念：

本題考查雙透鏡系統（two-lens system）的逐步計算（step-along method），利用收斂度（vergence）方法逐一追蹤光線通過兩片分離透鏡後的成像性質，包括像的位置、正立/倒立及大小。

選項分析

已知條件：

• 第一片透鏡：$F_1 = -4.75$ D（發散鏡）
• 第二片透鏡：$F_2 = +20.00$ D（凸透鏡）
• 兩鏡間距：$d = 20$ cm $= 0.20$ m
• 物體位於第一片透鏡前方 4 m

Step 1：計算第一片透鏡的成像

入射收斂度（incident vergence at L1）： $U_1 = \frac{1}{-4.00} = -0.25 \text{ D}$ （物在鏡前，取負號；距離 4 m → 收斂度 = $-0.25$ D）

出射收斂度（emerging vergence after L1）： $V_1 = U_1 + F_1 = -0.25 + (-4.75) = -5.00 \text{ D}$

第一片透鏡所成像的位置： $v_1 = \frac{1}{V_1} = \frac{1}{-5.00} = -0.20 \text{ m} = -20 \text{ cm}$

負值表示像在第一片透鏡的同側（物側），為虛像，位於 L1

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