光線由左至右進入一球面（曲率半徑為 +5 cm）的厚大玻璃物體（ n=1.5），一物高 16 cm位於該玻璃物體前方 50 cm處，其成像位置在玻璃物體的何處？

本題觀念：

單一球面折射（refraction at a single spherical surface）的成像位置計算

光線由空氣（$n_1 = 1.0$）進入折射率 $n_2 = 1.5$ 的厚玻璃，球面曲率半徑 $R = +5 \text{ cm}$，物體位於折射面前方 $u = -50 \text{ cm}$（依符號慣例，物體在入射光左側，物距為負）。

選項分析

使用單一球面折射公式：

$\frac{n_2}{v} - \frac{n_1}{u} = \frac{n_2 - n_1}{R}$

代入數值：

• $n_1 = 1.0$（空氣）
• $n_2 = 1.5$（玻璃）
• $u = -50 \text{ cm}$（物在折射面左側 50 cm）
• $R = +5 \text{ cm}$（凸球面，曲率中心在右側）

$\frac{1.5}{v} - \frac{1.0}{-50} = \frac{1.5 - 1.0}{5}$

$\frac{1.5}{v} + \frac{1}{50} = \frac{0.5}{5} = 0.1$

$\frac{1.5}{v} = 0.1 - 0.02 = 0.08$

$v = \frac{1.5}{0.08} = 18.75 \text{ cm}$

$v = +18.75 \tex

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