106年:視覺光學(3)

有關透鏡成像的性質,下列敘述何者正確?

A實像和虛像都不能在紙屏上成像
B實像和虛像都能在紙屏上成像
C實像不能用眼睛看到,但能在紙屏上成像
D虛像能用眼睛看到,但不能在紙屏上成像

詳細解析

本題觀念:

本題考查透鏡成像中「實像(real image)」與「虛像(virtual image)」的基本性質差異,特別是它們能否在紙屏(screen)上成像,以及能否用眼睛觀察。

選項分析

實像(real image)的特性:

  • 由光線真實匯聚而形成,像點是光線實際交叉的位置
  • 可以投射在紙屏或底片上(光線確實到達該點,能照亮紙面)
  • 也可以用眼睛直接看到(眼睛接收從成像點散射出來的光)

虛像(virtual image)的特性:

  • 由光線的延長線(虛線)匯聚而形成,並非光線真實到達之處
  • 不能在紙屏上成像(沒有光線真實到達該位置)
  • 可以用眼睛看到(眼球本身的光學系統將發散光線重新聚焦在視網膜上)

(A) 實像和虛像都不能在紙屏上成像:實像可以在紙屏上成像,錯誤

(B) 實像和虛像都能在紙屏上成像:虛像不能在紙屏上成像,錯誤

(C) 實像不能用眼睛看到,但能在紙屏上成像:實像同樣可以用眼睛看到,錯誤

(D) 虛像能用眼睛看到,但不能在紙屏上成像:完整描述了虛像的兩個核心特性,正確

答案解析

虛像形成的機制是:折射(或反射)後的光線向眼睛端傳播,但這些光線彼此發散;**眼睛或相機延伸這些發散光線的反向延長線

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