一高度為 10 cm的物體，置於一個 +20.0 D的凸透鏡前方 10 cm，其成像應為下列何者？

本題觀念：

薄透鏡公式（thin lens equation）計算凸透鏡成像位置與性質，並由橫向放大率（lateral magnification）求出像高。

選項分析

本題需先進行計算再逐一對應選項。

計算過程：

已知：透鏡屈光度 $P = +20.0\text{ D}$，焦距 $f = \frac{1}{20} = 0.05\text{ m} = 5\text{ cm}$

物距 $u = 10\text{ cm}$，物位於透鏡前方（實物）

採用 Cartesian 符號規則（物在左側取負值），薄透鏡公式： $\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$

其中 $u = -10\text{ cm}$： $\frac{1}{v} = \frac{1}{f} + \frac{1}{u} = \frac{1}{5} + \frac{1}{-10} = \frac{2}{10} - \frac{1}{10} = \frac{1}{10}$

$v = +10\text{ cm}$

$v$ 為正值 → 像在透鏡右側 → 實像（real image）

橫向放大率： $m = \frac{v}{u} = \frac{+10}{-10} = -1$

$m$ 為負值 → **倒立（inverted

...（解析預覽）...