109年:眼光概要(2)
有一個10公厘(mm)高的物體位在薄透鏡-6.00 D左邊軸上50公分處,空氣為介質。下列有關成像的敘述,何者正確?①成像於左邊軸 ②成像於右邊軸 ③成像距離透鏡25公分 ④成像距離透鏡12.5公分⑤成像為6.25公厘高 ⑥成像為16公厘高
A①③⑥
B①④⑤
C②④⑥
D②③⑤
詳細解析
本題觀念:
本題考薄透鏡成像公式與發散透鏡的成像特性。公告答案為全給分,原因是依題目數值計算,正確敘述應為「①成像於左邊軸」與「④成像距離透鏡 12.5 公分」,但四個選項都沒有只包含 ①④ 的組合。
選項分析
先計算焦距:
- 透鏡度數 P = -6.00 D
- 焦距 f = 1/P = -1/6 m = -0.1667 m = -16.67 cm
- 物距 = 50 cm
使用薄透鏡公式可得像距為 -12.5 cm。負號代表像在透鏡左側,也就是物側,為發散透鏡形成的虛像。放大率約為 0.25,因此 10 mm 高的物體成像高度約為 2.5 mm。
逐項判斷:
- ① 成像於左邊軸:正確。
- ② 成像於右邊軸:錯誤。
- ③ 成像距離透鏡 25 公分:錯誤。
- ④ 成像距離透鏡 12.5 公分:正確。
- ⑤ 成像為 6.25 公厘高:錯誤,應約 2.5 公厘。
- ⑥ 成像為 16 公厘高:錯誤。
因此正確組合應為 ①④,但選項中沒有這個組合。
(A) ①③⑥
①正確,但③、⑥錯誤。→ 不是完整正確組合。
(B) ①④⑤
①、④正確,但⑤錯誤。這是最接近的選項,但仍不是完全正確。→ 不能作為單一標準答案。
(C) ②④⑥
④正確,但②、⑥錯誤。→ 錯誤。
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