111年:眼光概要

一真實物體位在+4.00 D 鏡片前80 cm,它所對應的影像為:①實像 ②正立 ③小於物體 ④位在鏡片的焦點後 ⑤位在物體的同側

A①②⑤
B①③④
C②③④
D②③⑤

詳細解析

本題觀念:

本題考查凸透鏡(converging lens)成像性質,物體置於特定位置時,需判斷影像的多個特性:實像/虛像、正立/倒立、大小、位置。需應用**薄透鏡公式(thin lens equation)**計算像距,再依結果判斷各項特性。

答案解析

已知條件:

  • 透鏡度數:P=+4.00 DP = +4.00 \text{ D}(凸透鏡)
  • 焦距:f=1P=14=0.25 m=25 cmf = \frac{1}{P} = \frac{1}{4} = 0.25 \text{ m} = 25 \text{ cm}
  • 物距:u=80 cmu = 80 \text{ cm}(真實物體,在透鏡左側)

Step 1:應用薄透鏡公式計算像距

1f=1do+1di\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}

1di=1f1do=125180\frac{1}{d_i} = \frac{1}{f} - \frac{1}{d_o} = \frac{1}{25} - \frac{1}{80}

1di=164005400=11400\frac{1}{d_i} = \frac{16}{400} - \frac{5}{400} = \frac{11}{400}

di=4001136.4 cmd_i = \frac{400}{11} \approx 36.4 \text{ cm}

像距 di>0d_i > 0,成像在透鏡對側(與物體不同側)。

**St

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