113年:驗光概要

外界物體在正常眼視網膜上的成像性質為下列何者?

A正立的縮小實像
B倒立的縮小實像
C正立的縮小虛像
D倒立的縮小虛像

詳細解析

本題觀念:

本題考查眼球光學系統的成像性質。眼球相當於一個凸透鏡系統(converging lens system),物體經由角膜→水樣液→水晶體→玻璃體多個界面折射後,最終在視網膜上形成影像。掌握透鏡成像規律即可判斷影像的方向(正立/倒立)、大小(放大/縮小)及性質(實像/虛像)。

選項分析

(A) 正立的縮小實像 錯誤。凸透鏡系統在物距大於兩倍焦距時,成像為倒立縮小實像。眼睛觀察正常遠方物體時符合此條件,成像不會是正立的。

(B) 倒立的縮小實像正確。眼球為一匯聚光學系統,物體(外界事物)位於鏡前較遠處(物距遠大於焦距),依照薄透鏡公式,成像於鏡後(視網膜上),為倒立、縮小的實像(inverted, diminished, real image)。光線確實在視網膜上匯聚,可投影,故為實像。大腦再將此倒立影像翻轉還原為感知的正立影像。

(C) 正立的縮小虛像 錯誤。虛像無法投影於螢幕(視網膜),眼球成像為實像。且正視眼成像倒立非正立。

(D) 倒立的縮小虛像 錯誤。光線在視網膜上實際匯聚,為實像(real image)而非虛像(virtual image)。虛像需光線延長線才能交匯(如凹透鏡或放大鏡近物成像)。

答案解析

正確答案為 (B)。眼球光學系

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