107年:視覺光學(2)
兩片透鏡組成的透鏡組,其中一 -6.00 D的透鏡位於 +9.00 D的透鏡左方 10 cm 處,當物體位於透鏡左方25 cm處時,請問成像的位置為何?
A+9.00 D的透鏡右方 25 cm處
B+9.00 D的透鏡右方 11.1 cm處
C-6.00 D的透鏡右方 15 cm處
D-6.00 D的透鏡左方 10 cm處
詳細解析
本題觀念:
本題考查雙透鏡系統(two-lens system)的成像位置計算。方法為逐一應用 vergence(會聚度)公式,先求第一片透鏡的成像,再將其作為第二片透鏡的物體,求出最終成像位置。
選項分析
系統配置:
- 透鏡 L₁:-6.00 D(發散),設為原點
- 透鏡 L₂:+9.00 D(聚合),在 L₁ 右方 10 cm
- 物體:在 L₁ 左方 25 cm
第一步:計算 L₁ 的成像
入射 vergence(物在 L₁ 左方 25 cm):
出射 vergence:
成像距離(相對於 L₁):
負號代表成像在 L₁ 左方 10 cm(虛像)。
第二步:以 L₁ 的像作為 L₂ 的物
L₁ 的虛像位於 L₁ 左方 10 cm,而 L₂ 在 L₁ 右方 10 cm,故虛像距 L₂ 為:
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