一物體置於焦距為 20 cm的凸透鏡前 33 cm處，其成像為何？

本題觀念：

本題考察凸透鏡（converging lens）的成像規則。物體在焦距（f = 20 cm）與兩倍焦距（2f = 40 cm）之間時，成放大倒立實像。本題物距 33 cm 落在此範圍內，需用薄透鏡公式（thin lens formula）計算確認。

選項分析

使用薄透鏡公式（以實物在左、正方向往右為正號規定）：

$\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f} \quad \text{或} \quad \frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f} \text{（u 取正值時）}$

採用「物距 u、像距 v 均以透鏡為原點，右為正」：

• u = +33 cm（實物在左，取正值代入）
• f = +20 cm（凸透鏡）

$\frac{1}{v} = \frac{1}{f} - \frac{1}{u} = \frac{1}{20} - \frac{1}{33}$

$= \frac{33 - 20}{20 \times 33} = \frac{13}{660}$

$v = \frac{660}{13} \approx 50.8 \text{ cm（正值 = 鏡片右方 = 實像）}$

放大率（magnification）：

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...（解析預覽）...