110年:眼光概要

有一物體在薄透鏡+8.00 D左邊軸上25 cm處,空氣為介質,則成像位於何處?

A透鏡右方軸上25 cm
B透鏡左方軸上8.3 cm
C透鏡右方軸上8.3 cm
D透鏡左方軸上25 cm

詳細解析

本題觀念:

本題考查薄透鏡成像公式(thin lens equation)的應用,使用散度(vergence)法計算物體經正透鏡後的成像位置。散度法是驗光師最常用的計算工具,以屈光度(diopters)表示物距和像距的倒數,公式簡潔直觀。

選項分析

已知條件:

  • 透鏡度數:F=+8.00 DF = +8.00 \text{ D}
  • 物體位於透鏡左方 25 cm(即 l=0.25 ml = -0.25 \text{ m},負號代表物在透鏡左方)

散度(vergence)計算:

入射散度(object vergence):

L=1l=10.25=4.00 DL = \frac{1}{l} = \frac{1}{-0.25} = -4.00 \text{ D}

利用薄透鏡散度方程式:

L=L+F=4.00+(+8.00)=+4.00 DL' = L + F = -4.00 + (+8.00) = +4.00 \text{ D}

出射散度為 +4.00 D,像距:

l=1L=1+4.00=+0.25 m=+25 cml' = \frac{1}{L'} = \frac{1}{+4.00} = +0.25 \text{ m} = +25 \text{ cm}

正值表示像在透鏡右方 25 cm,為實像

(A) 透鏡右方軸上 25 cm — 符合計算結果。✅ 正確答案

(B) 透鏡左方軸上 8.3 cm — 數值混淆焦距($f = 1

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